Shiro(一)之shiro简介与工作原理

叁歲伎倆 2022-06-01 08:40 213阅读 0赞

**一、shiro简介**

这里我先来介绍一下什么是shiro，Apache Shiro 是 Java 的一个安全框架。目前，使用 Apache Shiro 的人越来越多，因为它相当简单，对比 Spring Security，可能没有 Spring Security 做的功能强大，但是在实际工作时可能并不需要那么复杂的东西，所以使用小而简单的 Shiro 就足够了。对于它俩到底哪个好，这个不必纠结，能更简单的解决项目问题就好了。这里只介绍基本的 Shiro 使用，不会过多分析源码等，重在使用。

**二、工作原理**

Shiro 可以非常容易的开发出足够好的应用，其不仅可以用在 JavaSE 环境，也可以用在JavaEE 环境。Shiro 可以帮助我们完成：认证、授权、加密、会话管理、与 Web 集成、缓存等。这不就是我们想要的嘛，而且 Shiro 的 API 也是非常简单；其基本功能点如下图所示：

![SouthEast][]

**Authentication ：**身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份；  
**Authorization ：**授权，即权限验证，验证某个已认证的用户是否拥有某个权限；即判断用  
户是否能做事情，常见的如：验证某个用户是否拥有某个角色。或者细粒度的验证某个用  
户对某个资源是否具有某个权限；  
**Session Manager ：**会话管理，即用户登录后就是一次会话，在没有退出之前，它的所有信  
息都在会话中；会话可以是普通 JavaSE 环境的，也可以是如 Web 环境的；  
**Cryptography ：**加密，保护数据的安全性，如密码加密存储到数据库，而不是明文存储；  
**Web Support ：**Web 支持，可以非常容易的集成到 Web 环境；  
**Caching：**缓存，比如用户登录后，其用户信息、拥有的角色/权限不必每次去查，这样可以提高效率；  
**Concurrency ：**shiro 支持多线程应用的并发验证，即如在一个线程中开启另一个线程，能  
把权限自动传播过去；  
**Testing ：**提供测试支持；  
**Run As ：**允许一个用户假装为另一个用户（如果他们允许）的身份进行访问；  
**Remember Me ：**记住我，这个是非常常见的功能，即一次登录后，下次再来的话不用登录  
了。

注意：Shiro  不会去维护用户、维护权限；这 些需要我们 自己去 设计/ 提供 ； 然后通过相应的 接口注入给 给 Shiro  即可。

接下来我们分别从外部和内部来看看 Shiro 的架构，对于一个好的框架，从外部来看应该具有非常简单易于使用的 API，且 API 契约明确；从内部来看的话，其应该有一个可扩展的架构，即非常容易插入用户自定义实现，因为任何框架都不能满足所有需求。

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可以看到：应用代码直接交互的对象是Subject，也就是说Shiro的对外API核心就是Subject；  
其每个 API 的含义：  
Subject ：主体，代表了当前“用户”，这个用户不一定是一个具体的人，与当前应用交互  
的任何东西都是 Subject，如网络爬虫，机器人等；即一个抽象概念；所有 Subject 都绑定  
到 SecurityManager，与 Subject 的所有交互都会委托给 SecurityManager；可以把 Subject 认  
为是一个门面；SecurityManager 才是实际的执行者；  
SecurityManager ：安全管理器；即所有与安全有关的操作都会与 SecurityManager 交互；  
且它管理着所有 Subject；可以看出它是 Shiro 的核心，它负责与后边介绍的其他组件进行  
交互，如果学习过 SpringMVC，你可以把它看成 DispatcherServlet 前端控制器；  
Realm： ：域，Shiro 从从 Realm 获取安全数据（如用户、角色、权限），就是说 SecurityManager  
要验证用户身份，那么它需要从 Realm 获取相应的用户进行比较以确定用户身份是否合法；

也需要从 Realm 得到用户相应的角色/权限进行验证用户是否能进行操作；可以把 Realm 看  
成 DataSource，即安全数据源。

也就是说对于我们而言，最简单的一个 Shiro 应用：  
1、 应用代码通过 Subject 来进行认证和授权，而 Subject 又委托给 SecurityManager；  
2、 我们需要给 Shiro 的 SecurityManager 注入 Realm，从而让 SecurityManager 能得到合法  
的用户及其权限进行判断。

**从以上也可以看出 ，Shiro  不 提供 维护用户/ 权限， 而是通过 Realm  让开 发人 员 自己**

**接下来我们来从 Shiro 内部来看下 Shiro 的架构，如下图所示：**

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**Subject ：**主体，可以看到主体可以是任何可以与应用交互的“用户”；  
**SecurityManager ：**  相 当 于 SpringMVC 中 的 DispatcherServlet 或 者 Struts2 中 的  
**FilterDispatcher；**是 Shiro 的心脏；所有具体的交互都通过 SecurityManager 进行控制；它管  
理着所有 Subject、且负责进行认证和授权、及会话、缓存的管理。  
**Authenticator ：**认证器，负责主体认证的，这是一个扩展点，如果用户觉得 Shiro 默认的  
不好，可以自定义实现；其需要认证策略（Authentication Strategy），即什么情况下算用户  
认证通过了；  
**Authrizer ：**授权器，或者访问控制器，用来决定主体是否有权限进行相应的操作；即控制  
着用户能访问应用中的哪些功能；  
**Realm ：**可以有 1 个或多个 Realm，可以认为是安全实体数据源，即用于获取安全实体的；  
可以是 JDBC 实现，也可以是 LDAP 实现，或者内存实现等等；由用户提供；注意：Shiro

不知道你的用户/权限存储在哪及以何种格式存储；所以我们一般在应用中都需要实现自己  
的 Realm；  
**SessionManager ：**如果写过 Servlet 就应该知道 Session 的概念，Session 呢需要有人去管理  
它的生命周期，这个组件就是 SessionManager；而 Shiro 并不仅仅可以用在 Web 环境，也  
可以用在如普通的 JavaSE 环境、EJB 等环境；所有呢，Shiro 就抽象了一个自己的 Session  
来管理主体与应用之间交互的数据；这样的话，比如我们在 Web 环境用，刚开始是一台  
Web 服务器；接着又上了台 EJB 服务器；这时想把两台服务器的会话数据放到一个地方，  
这个时候就可以实现自己的分布式会话（如把数据放到 Memcached 服务器）；  
**SessionDAO：** ：DAO 大家都用过，数据访问对象，用于会话的 CRUD，比如我们想把 Session  
保存到数据库，那么可以实现自己的 SessionDAO，通过如 JDBC 写到数据库；比如想把  
Session 放到 Memcached 中，可以实现自己的 Memcached SessionDAO；另外 SessionDAO  
中可以使用 Cache 进行缓存，以提高性能；  
CacheManager ：缓存控制器，来管理如用户、角色、权限等的缓存的；因为这些数据基本  
上很少去改变，放到缓存中后可以提高访问的性能  
**Cryptography ：**密码模块，Shiro 提高了一些常见的加密组件用于如密码加密/解密的。

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