JAVAWEB开发之权限管理(二)——shiro入门详解以及使用方法、shiro认证与shiro授权

灰太狼 2022-06-12 02:36 360阅读 0赞

# shiro介绍 #

## 什么是shiro ##

shiro是Apache的一个开源框架，它将软件系统的安全认证相关的功能抽取出来，实现用户身份认证，权限授权、加密、会话管理等功能，组成了一个通用的安全认证框架。它可以实现如下的功能：

1.验证用户

2.对用户执行访问控制，如：判断用户是否具有角色admin，判断用户是否拥有访问的资源权限。

3.在任何环境下使用SessionAPI。例如C/S程序

4.可以使用多个用户数据源。例如一个是Oracle数据库，另外一个是MySQL数据库。

5.单点登录(SSO)功能

6."Remember Me"服务，类似于购物车的功能，shiro官方建议开启。

## 为何使用shiro? ##

因为shiro将安全认证相关的功能抽取出来组成了一个框架，因此使用shiro就可以非常快速的完成认证、授权等功能的开发，降低系统成本。

shiro使用广泛，shiro可以运行在web应用，非web应用，集群分布式应用中越来越多的用户开始使用shiro.

Spring中有Spring security(原名Acegi), 是一个权限框架，它和Spring的依赖过于紧密，没有shiro使用简单。shiro不依赖于Spring，而shiro就相对独立最主要是因为shiro使用简单‘灵活，所以现在越来越多的用户选择shiro。

## shiro核心组成部分 ##

![Center][]

shiro的4大组成部分——身份认证，授权，会话管理和加密

Authentication：身份验证(身份认证)，简称"登录"。

Authorization：授权，给用户给用户分配角色或者权限资源。

Session Manager：用户Session管理器，可以让C/S程序也使用Session来控制权限。

Cryptography：将JDK中复杂的密码加密方式进行封装。

除了以上功能，shiro还提供很多扩展功能：

Web Support：主要针对web应用提供一些常用功能。

Caching：缓存可以使程序运行更有效率。

Concurrency：多线程相关功能。

Testing：帮助我们进行测试相关的功能。

"Run As"：一个允许用户假设为另一个用户身份(如果允许)的功能，有时候在管理脚本时很有用。

"Remember  Me"：记住用户身份，提供类似购物车的功能。

## shiro运行大致流程： ##

![Center 1][]

Subject——主体，是与程序进行交互的对象，可以是人也可以是服务或其他程序，通常理解为用户。所有的Subject实例都必须绑定到一个SecurityManager上。我们与Subject交互，运行时shiro会自动转化为与SecurityManager交互的特定的subject的交互。

SecurityManager——SecurityManager是shiro的核心，初始化时协调各个模块运行。然而，一旦SecurityManager协调完毕，SecurityManager会被单独留下，且我们只需要去操作Subject即可，无需操作SecurityManager。但是需要了解的是当我们与一个Subject进行交互时，实质上是SecurityManager在处理Subject的安全操作。

Realms——Realms在shiro中作为程序和安全数据之间的"桥梁"或"连接器"。它用于获取安全数据来判断subject是否能够登录，subject拥有什么权限。有点类似于DAO。在配置realms时，需要至少一个realm。而且shiro提供了一些常用的Realms来连接数据源，如LDAP数据源的JndiLdapRealm，JDBC数据源的JdbcRealm，ini文件数据源的iniRealm，Properties文件数据源的PropertiesRealm，等等，我们也可以插入自己的Realm实现来代表自定义的数据源。像其他组件一样，Realms也是由SecurityManager控制。

# shiro架构 #

![Center 2][]

Subject：(org.apache.shiro.subject.Subject)  即主体，简称用户，主体既可以是用户也可以是程序，主体访问系统，系统需要对主体进行认证、授权。 外部应用与subject进行交互，Subject记录了当前操作用户，将用户的概念理解为当前操作的主体，可能是一个通过浏览器请求的用户，也可能是一个运行的程序。 Subject在shiro中是一个接口，接口中定义了很多认证授权相关的方法，外部程序通过subject进行认证授权，而Subject是通过SecurityManager安全管理器进行认证授权。

SecurityManager：(org.apache.shiro.mgt.SecurityManager)如上所述，SecurityManager是shiro的核心，协调shiro的各个组件。SecurityManager就是安全管理器，负责对全部的subject进行安全管理。通过SecurityManager可以完成Subject的认证、授权等，实质上SecurityManager是通过Authenticator对主体进行认证，通过Authorizer对主体进行授权，通过SessionManager进行会话管理等等。SecurityManager是一个接口，继承了Authenticator，Authorizer，SessionManager这三个接口。

Authenticator：(org.apache.shiro.authc.Authenticator) 即认证器，对用户身份进行认证，Authenticator是一个接口，shiro提供ModularRealmAuthenticator实现类，通过ModularRealmAuthenticator基本上可以满足大多数需求，也可以自定义认证器。

Authorizer：(org.apache.shiro.authz.Authorizer)即授权器，用户在通过认证器认证通过后，在访问时需要通过授权器判断用户是否有此功能的操作权限。最终是通过认证器对主体进行授权的。

Realm：(org.apache.shiro.realm.Realm)Realm即领域，相当于DataSource数据源，通过Realm存取认证、授权相关数据。SecurityManager通过认证器对主体进行安全认证需要通过Realm获取用户身份数据，比如：如果用户身份数据在数据库，那么Realm就需要从数据库获取用户的身份信息。授权也是如此，也需要通过Realm取出授权相关信息。注意：不要将Realm理解成只是从数据源获取数据，在Realm中还有认证授权校验的相关代码

SessionManager：(org.apache.shiro.session.SessionManager)会话管理。web应用中一般是web容器对Session进行管理，shiro框架定义了一套会话管理，它不依赖于web容器的Session，所以shiro可以使用在非web应用上，也可以将分布式应用的会话集中在一点进行管理，此特性可使它实现单点登录。

SessionDAO：SessionDAO即会话dao，是对Session会话操作的一套接口，比如要将Session存储到数据库，可以通过JDBC将会话存储到数据库。针对个性化的Session数据存储(存到数据库)需要使用SessionDAO。

CacheManager：(org.apahce.shiro.cache.CacheManager)缓存管理器，主要对Session和授权数据进行缓存，比如将授权数据通过cachemanager进行缓存管理，和ehcache整合对缓存数据进行管理，可以减少不必要的后台访问，提高应用效率，增加用户体验。

Cryptography：(org.apache.shiro.crypto.\*)密码管理，提供了一套加密/解密组件，对JDK中的加密解密算法进行了封装，方便开发。比如提供常用的散列、加/解密等功能，比如MD5散列算法。

# shiro相关jar #

与其他Java开源框架类似，将shiro的jar包加入项目就可以使用shiro提供的功能了。shiro-core时核心包必须选用，还提供了与web整合的shiro-web、与Spring整合的shiro-spring、与任务调度quartz整合的shiro-quartz、与ehcache整合的shiro-ehcache。下边是shiro各个jar包的Maven坐标。

<dependency>
    	<groupId>org.apache.shiro</groupId>
    	<artifactId>shiro-core</artifactId>
    	<version>1.2.3</version>
    </dependency>
    <dependency>
    	<groupId>org.apache.shiro</groupId>
    	<artifactId>shiro-web</artifactId>
    	<version>1.2.3</version>
    </dependency>
    <dependency>
    	<groupId>org.apache.shiro</groupId>
    	<artifactId>shiro-spring</artifactId>
    	<version>1.2.3</version>
    </dependency>
    <dependency>
    	<groupId>org.apache.shiro</groupId>
    	<artifactId>shiro-ehcache</artifactId>
    	<version>1.2.3</version>
    </dependency>
    <dependency>
    	<groupId>org.apache.shiro</groupId>
    	<artifactId>shiro-quartz</artifactId>
    	<version>1.2.3</version>
    </dependency>

也可以通过引入shiro-all包括shiro所有的包

<dependency>
    	<groupId>org.apache.shiro</groupId>
    	<artifactId>shiro-all</artifactId>
    	<version>1.2.3</version>
    </dependency>

相关jar包如下所示：

![Center 3][]

# shiro认证 #

## shiro认证过程 ##

![Center 4][]

1.应用程序构建了一个终端用户认证信息AuthenticationToken实例后，调用Subject.login方法。

2.Subject的实例通常是DelegatingSubject类(或子类)的实例对象，在认证开始时，会委托应用程序设置的SecurityManager实例调用securityManager.login(token)方法。

3.SecurityManager接受到token(令牌)信息后会委托内置的Authenticator的实例(通常是ModularRealmAuthenticator类的实例)调用authenticator.authenticate(token)。ModularRealmAuthenticator在认证过程中会对设置的一个或多个Realm实例进行适配，它实际上为shiro提供了一个可插拔的认证机制。

4.如果在应用程序中配置类多个Realm，ModularRealmAuthenticator会根据配置的AuthenticationStrategy(认证策略)来进行多Realm的认证过程。在Realm被调用后，AuthenticationStrategy将对每一个Realm的结果做出响应。注意：如果应用程序中仅配置了一个Realm，Realm将被直接调用而无需再配置认证策略。

5.判断每一个Realm是否支持提交的token，如果支持，Realm将调用getAuthenticationInfo(token)；getAuthenticationInfo方法就是实际认证处理，我们通过覆盖Realm的doGetAuthenticationInfo方法来编写我们自定义的认证处理。

shiro的认证流程图如下：

![Center 5][]

## shiro入门程序(用户登录和退出) ##

创建Java工程

### 加入shiro-core的jar包以及依赖包 ###

![Center 6][]

工程结构如下：

![Center 7][]

### log4j.properties日志配置文件 ###

log4j.rootLogger=debug, stdout
    
    log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
    log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
    log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m %n

### shiro-first.ini ###

通过shiro-first.ini配置文件初始化SecurityManager环境，创建SecurityManager工厂。

配置MyEclipse支持ini，添加中文支持插件Properties Editor 地址是 [http://propedit.sourceforge.jp/eclipse/updates/][http_propedit.sourceforge.jp_eclipse_updates]

![Center 8][]

在MyEclipse配置后，在classpath创建shiro.ini配置文件，为了方便测试将用户名和密码配置在shiro-first.ini文件中

#对用户信息进行配置
    [users]
    #用户账号和密码
    zhangsan=123456
    lisi=654321

### 入门程序认证代码 ###

// 用户登录和退出
    	@Test
    	public void testLoginAndLogout() {
    
    		// 创建SecurityManager工厂。通过ini配置文件创建securityManager
    		Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-first.ini");
    
    		// 创建SecurityManager
    		SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
    
    		// 将securityManager设置到当前的运行环境中
    		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
    
    		// 从SecurityUtils中创建一个subject
    		Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    
    		// 在认证提交前准备token(令牌)
    		// 这里的账号和密码 将来是由用户输入进去的
    		UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123456");
           
    		//执行认证提交
    		try {
    			//执行认证提交
    			subject.login(token);
    		} catch (AuthenticationException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		
    		// 是否认证通过
    		boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
    		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
    		
    		//退出操作
    		subject.logout();
    		
    		// 是否认证通过
    		isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
    		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
    	}

![Center 9][]

### 认证执行流程 ###

1.通过ini配置文件创建SecurityManager

2.创建token令牌，token中有用户提交的认证信息即用户名和密码

3.执行subject.login(token)方法提交认证，最终由securityManager通过Authenticator进行认证

4.Authenticator的实现ModularRealmAuthenticator调用realm从ini配置文件取出用户真实的账号和密码，这里使用的是iniRealm(shiro自带)

5.initRealm先根据先根据token中的账号去ini中查找账号，如果查找不到则给ModularRealmAuthenticator返回null，如果查到用户信息，就给ModularRealmAuthenticator返回用户信息(账号和密码)

6.ModularRealmAuthenticator接收IniRealm返回Authentication认证信息，如果返回的认证信息是null，ModularRealmAuthenticator抛出异常（org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException）如果返回的认证信息不是null（说明inirealm找到了用户），对IniRealm返回用户密码 （在ini文件中存在）和 token中的密码 进行对比，如果不一致抛出异常（org.apache.shiro.authc.IncorrectCredentialsException）

### 常见的认证异常 ###

UnknownAccountException  
账号不存在异常如下：org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException: No account found for user…  
IncorrectCredentialsException  
当输入密码错误会抛此异常，如下：org.apache.shiro.authc.IncorrectCredentialsException: Submitted credentials for token \[org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken - zhangsan, rememberMe=false\] did not match the expected credentials.  
更多如下：  
DisabledAccountException（帐号被禁用）  
LockedAccountException（帐号被锁定）  
ExcessiveAttemptsException（登录失败次数过多）  
ExpiredCredentialsException（凭证过期）等

### 小结 ###

ModularRealmAuthenticator作用进行认证，需要调用realm查询用户信息（在数据库中存在用户信息）  
ModularRealmAuthenticator进行密码对比（认证过程）。  
realm：需要根据token中的身份信息去查询数据库（入门程序使用ini配置文件），如果查到用户返回认证信息，如果查询不到返回null。

## 自定义Realm ##

上边的程序中使用的是Shiro自带的iniRealm。iniRealm从配置文件中读取用户的信息，大部分情况下需要从系统的数据库中读取用户信息，所以需要自定义Realm。

### shiro中提供的Realm接口的实现 ###

![Center 10][]

### 实现自定义Realm ###

public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {
    	// 设置Realm的名称
    	@Override
    	public String getName() {
    		return super.getName();
    	}
    
    	// 支持UsernamePasswordToken
    	@Override
    	public boolean supports(AuthenticationToken token) {
    		return token instanceof UsernamePasswordToken;
    	}
    
    	// 用于认证
    	@Override
    	protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
    
    		// token是用户输入的
    		// 第一步从token中取出身份信息
    		String usercode = (String) token.getPrincipal();
    
    		// 第二步：根据用户输入的usercode从数据库查询
    		// ......
    
    		// 如果查询不到返回null
    		// 数据库中用户账号是zhangsan
    		if (!usercode.equals("zhangsan")) {
    			return null;
    		}
    
    		// 模拟从数据库中查询到密码
    		String password = "123456";
    
    		// 如果查询到返回认证信息AuthenticationInfo
    		SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(usercode, password,
    				this.getName());
    
    		return simpleAuthenticationInfo;
    	}
    
    	// 用于授权
    	@Override
    	protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
    
    		return null;
    	}
    }

### shiro-realm.ini ###

需要在shiro-realm.ini配置realm注入到securityManager

[main]
    #自定义realm
    customRealm=liuxun.test.shiro.realm.CustomRealm
    #将realm设置到SecurityManager，相当于Spring中的注入
    securityManager.realms=$customRealm

### 测试代码 ###

测试代码同入门程序，将ini的地址修改为shiro-realm.ini

分别模拟账号不存在、密码错误、账号和密码正确进行测试

## 散列算法 ##

散列算法一般用于生成一段文本的摘要信息，散列算法不可逆，将内容可以生成摘要，无法将摘要转成原始内容。散列算法常用于对密码进行散列，常用的散列算法有MD5、SHA。  
一般散列算法需要提供一个salt（盐）与原始内容生成摘要信息，这样做的目的是为了安全性，比如：111111的md5值是：96e79218965eb72c92a549dd5a330112，拿着“96e79218965eb72c92a549dd5a330112”去md5破解网站很容易进行破解，如果要是对111111和salt（盐，一个随机数）进行散列，这样虽然密码都是111111加不同的盐会生成不同的散列值。

### md5散列测试程序 ###

package liuxun.test.shiro.authentication;
    
    import org.apache.shiro.crypto.hash.Md5Hash;
    import org.apache.shiro.crypto.hash.SimpleHash;
    
    public class MD5Test {
    	public static void main(String[] args) {
    		//原始密码
    		String source = "123456";
    		//盐
    		String salt = "qwerty";
    		//散列次数
    		int hashIterations = 2;
    		//上边散列1次：48474f975022f960bc2afbe49be581e8
    		//上边散列2次：13f79dafcbbedc313273e2b891ac84d3
    		
    		//构造方法中：
    		//第一个参数：明文，原始密码
    		//第二个参数：盐，通过使用随机字符串
    		//第三个参数：散列的次数，比如散列两次，相当于md5(md5(''))
    		Md5Hash md5Hash = new Md5Hash(source, salt, hashIterations);
    	    
    		String password_md5 = md5Hash.toString();
    		System.out.println(password_md5);
    		
    		//使用后SimpleHash
    		//第一个参数：散列算法
    		SimpleHash simpleHash = new SimpleHash("md5", source, salt, hashIterations);
    		System.out.println(simpleHash.toString());
    	}
    }

建议对MD5进行散列时加salt(盐)，相当于对原始密码+盐进行散列

正常使用时散列算法：

在程序中对"原始密码+盐"进行散列，将散列值存储到数据库中，并且还要将盐存储在数据库中，如果进行密码比对时，使用相同方法，将原始密码+盐进行散列，进行比对。

### 自定义Realm支持散列算法 ###

实际应用中是将盐和散列后的值存在数据库中，自动Realm从数据库中取出盐和加密后的值，由shiro完成密码校验。

#### 新建Realm(CustomRealmMd5) ####

// 用于认证
    	@Override
    	protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
    
    		// token保存了用户输入的身份信息userName和password
    		// 第一步：从token中取出身份信息
    		String userCode = (String) token.getPrincipal();
    
    		// 第二步：根据用户输入的userCode从数据库查询
    		// ....
    		// 如果查询不到返回null 假设用户输入的账号是zhansgan
    		// 模拟从数据库中查询账号是zhangsan的用户
    		if (!userCode.equals("zhangsan")) {
    			return null;
    		}
    
    		// 模拟从数据库中查询到密码(散列值)
    		// 按照固定规则加密的结果，此密码是在数据库中存储的，原始密码是123456 盐是qwerty
    		String password = "48474f975022f960bc2afbe49be581e8";
    		// 盐，随机字符串，此随机字符串也是在数据库中存储的,模拟从数据库中获取
    		String salt = "qwerty";
    
    		// 如果查询到则返回认证信息AuthenticationInfo
    		SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(userCode, password,
    				ByteSource.Util.bytes(salt), this.getName());
    		
    		return simpleAuthenticationInfo;
    	}

#### 配置散列Realm ####

在classpath下配置shiro-realm-md5.ini

[main]
    #定义凭证匹配器
    credentialsMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher
    #散列算法
    credentialsMatcher.hashAlgorithmName=md5
    #散列次数
    credentialsMatcher.hashIterations=1
    
    #将凭证匹配器设置到Realm
    customRealm=liuxun.test.shiro.realm.CustomRealmMd5
    customRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatcher
    #将Realm设置到securityManager
    securityManager.realms=$customRealm

测试代码同上，修改ini文件路径即可

# shiro授权 #

授权有三个核心元素：权限、角色和用户。

shiro权限声明通常是使用冒号分隔的表达式，权限表达式示例如下：

user:view         可查询用户数据

user:view,edit  可查询或编辑用户数据

user:\*或user    可对用户数据进行所有操作

user:edit:123   可编辑id为123的用户数据。

Shiro支持两种角色模式：

1、传统角色：一个角色代表着一系列的操作，当需要对某一操作进行授权验证时，只需判断是否是该角色即可。这种角色权限相对简单、模糊，不利于扩展。

2、权限角色：一个角色拥有一个权限的集合。授权验证时，需要判断当前角色是否拥有该权限。这种角色权限可以对该角色进行详细的权限描述，适合更复杂的权限设计。

## shiro内部授权处理机制 ##

![Center 11][]

1.在应用程序中调用授权验证方法(Subject的isPermitted\*或hasRole\*等)

2.Subject的实例通常是DelegatingSubject(或子类)的实例对象，在认证开始时，会委托应用程序设置的securityManager实例调用相应的isPermitted\*或hasRole\*方法。

3.接下来SecurityManager会委托内置的Authorizer的实例(默认是ModularRealmAuthorizer类的实例，类似于认证实例，它同样支持一个或多个Realm实例认证)调用相应的授权方法。

4.每一个Realm将检查是否实现了相同的Authorizer接口。然后，将调用Realm自己相应的授权验证方法。

注意：

当使用多个Realm时，不同于认证策略处理方式，在授权处理过程中：

(1) 当调用Realm出现异常时，将立即抛出异常，结束授权验证。

(2) 只要有一个Realm验证成功，那么将认为授权成功，立即返回，结束认证。

Shiro有3中认证策略的具体实现：  
(1) AtLeastOneSuccessfulStrategy  只要有一个（或更多）的Realm验证成功，那么认证将被视为成功                       (2) FirstSuccessfulStrategy  第一个Realm验证成功，整体认证将被视为成功，且后续Realm将被忽略                         (3) AllSuccessfulStrategy  所有Realm成功，认证才视为成功

## shiro授权流程 ##

![Center 12][]

## shiro授权方式 ##

shiro支持三种方式的授权：编程式、注解式、标签式

方式一：编程式，通过写if/else授权代码块完成

Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

if(subject.hasRole("admin"))\{

//有权限

\}else\{

// 无权限

方式二：注解式，通过在执行的Java方法上放置相应的注解完成。

@RequiresRoles("admin")

public void hello()\{

//有权限

方式三：JSP/GSP标签，页面通过相应的标签完成

<shiro:hasRole  name="admin">

</shiro:hasole>

## 授权测试 ##

### shiro-permission.ini ###

创建存放权限的配置文件shiro-permission.ini 如下：

#用户
    [users]
    #用户zhang的密码是123，此用户具有role1和role2两个角色
    zhang=123,role1,role2
    wang=123,role2
    
    #权限
    [roles]
    #角色role1对资源user拥有create、update权限
    role1=user:create,user:update
    #角色role2对资源user拥有create、delete权限
    role2=user:create,user:delete
    #role3对资源user拥有create权限
    role3=user:create

在ini文件中用户、角色、权限的配置规则是：

" 用户名=密码,角色1,角色2 .... "

“ 角色=权限1,权限2...... ”

首先根据用户名查找角色，再根据角色查找权限，角色是权限的集合

### 权限字符串规则 ###

权限字符串的规则是：“资源标识符：操作：资源实例标识符”，意思是对哪个资源的哪个实例具有什么操作，“:”是资源/操作/实例的分割符，权限字符串也可以使用\*通配符。  
例子：  
用户创建权限：user:create，或user:create:\*  
用户修改实例001的权限：user:update:001  
用户实例001的所有权限：user：\*：001

### 权限测试代码 ###

测试代码同认证代码，注意ini地址改为shiro-permission.ini，主要掌握其授权方法

注意：在用户认证通过后才能执行下边的授权

// 角色授权、资源授权测试
    	@Test
    	public void testAuthorization() {
    
    		// 创建SecurityManager工厂
    		Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-permission.ini");
    
    		// 创建SecurityManager
    		SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
    
    		// 将SecurityManager设置到系统运行环境，和Spring整合后将SecurityManager配置在Spring容器中，一般单例管理
    		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
    
    		// 创建subject
    		Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    
    		// 创建token令牌
    		UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123");
    
    		// 执行认证
    		try {
    			subject.login(token);
    		} catch (AuthenticationException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    
    		System.out.println("认证状态：" + subject.isAuthenticated());
    
    		// 认证通过后执行授权
    
    		// 基于角色的授权
    		// hasRole传入角色标识
    		boolean ishasRole = subject.hasRole("role1");
    		System.out.println("单个角色判断 " + ishasRole);
    		// hasAllRoles 是否拥有多个角色
    		boolean hasAllRoles = subject.hasAllRoles(Arrays.asList("role1", "role2", "role3"));
    		System.out.println("多个角色判断 " + hasAllRoles);
    		
    		//使用check方法进行授权，如果授权不通过会抛出异常,用于断言
    		subject.checkRole("role2");
    		
    		//基于资源的权限
    		//isPermitted传入权限标识符
    		boolean isPermitted = subject.isPermitted("user:create:1");
    		System.out.println("单个权限判断 "+isPermitted);
    		
    		boolean isPermittedAll = subject.isPermittedAll("user:create:1","user:delete");
    		System.out.println("多个权限判断 "+isPermittedAll);
    		
    		//使用check方法进行授权测试，如果授权不通过会抛出异常
    		subject.checkPermission("item:delete");
    	}

使用check方法测试授权失败会抛出异常：org.apache.shiro.authz.UnauthorizedException

## 自定义Realm授权 ##

上边的程序通过shiro-permission.ini对权限信息进行静态配置，实际开发中从数据库中获取权限数据。就需要自定义Realm，由Realm从数据库查询权限数据。Realm根据用户身份信息查询权限数据，将权限数据返回给authorizer(授权器)

### 自定义Realm授权代码 ###

在原来自定义的Realm类中完善doGetAuthorizationInfo方法，此方法需要完成以下功能：根据用户身份信息从数据库中查询权限字符串，由shiro进行授权。

// 用于授权
    	@Override
    	protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
    
    		//从principals获取身份信息
    		//将getPrimaryPrincipal方法返回值转为真实类型
    		//(在上边的doGetAuthenticationInfo认证通过后填充到SimpleAuthenticationInfo中身份类型)
    		String userCode = (String) principals.getPrimaryPrincipal();
    		
    		//根据身份信息从数据库中获取权限信息
    		//模拟从数据库中取到的数据
    		List<String>  permissions = new ArrayList<String>();
    		permissions.add("user:create");//用户创建
    		permissions.add("items:add");//商品添加权限
    		//....
    		
    		//查询到权限数据，返回授权信息(要包括上边的permissions)
    		SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();
    		//将上边查询到的授权信息填充到simpleAuthorizationInfo对象中
    		simpleAuthorizationInfo.addStringPermissions(permissions);
    		
    		return simpleAuthorizationInfo;
    	}

### shiro-realm.ini ###

ini配置文件还使用认证阶段用的，不用改变(即在shiro-realm.ini中配置自定义realm，将realm设置到securityManager)。注意：shiro-realm是配置自定义的Realm，是从数据库中获取权限数据，所以不需要再配置\[roles\]了。

[main]
    #自定义realm
    customRealm=liuxun.test.shiro.realm.CustomRealm
    #将realm设置到SecurityManager，相当于Spring中的注入
    securityManager.realms=$customRealm

### 测试代码 ###

同上边的授权测试代码，注意ini地址为shiro-realm.ini

### 授权执行流程总结 ###

1.对subject进行授权，调用isPermitted("permission串")

2.SecurityManager执行授权，通过ModularRealmAuthorizer执行授权

3.ModularRealmAuthorizer执行realm(自定义的CustomRealm)从数据库查询权限数据(调用realm的授权方法doGetAuthorizationInfo)

4.realm从数据库查询权限数据，返回给ModularRealmAuthorizer

5.ModularRealmAuthorizer调用PermissionResolver进行权限串比对

6.如果比对后，isPermitted中"permission串" 在realm查询到的权限数据中，说明用户访问permission串有权限，否则没有权限，抛出异常。

# shiro认证和授权入门Demo #

项目结构如下：

![Center 13][]

此Demo已经上传GitHub([https://github.com/LX1993728/permission\_java\_shiro][https_github.com_LX1993728_permission_java_shiro])

其代码具体如下：

AuthenticationTest.java 测试认证

package liuxun.test.shiro.authentication;
    
    import org.apache.shiro.SecurityUtils;
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
    import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
    import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
    import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
    import org.apache.shiro.subject.Subject;
    import org.apache.shiro.util.Factory;
    import org.junit.Test;
    
    /**
     * 认证测试
     * 
     * @author liuxun
     *
     */
    public class AuthenticationTest {
    
    	// 用户登录和退出
    	@Test
    	public void testLoginAndLogout() {
    
    		// 创建SecurityManager工厂。通过ini配置文件创建securityManager
    		Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-first.ini");
    
    		// 创建SecurityManager
    		SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
    
    		// 将securityManager设置到当前的运行环境中
    		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
    
    		// 从SecurityUtils中创建一个subject
    		Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    
    		// 在认证提交前准备token(令牌)
    		// 这里的账号和密码 将来是由用户输入进去的
    		UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123456");
           
    		//执行认证提交
    		try {
    			//执行认证提交
    			subject.login(token);
    		} catch (AuthenticationException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		
    		// 是否认证通过
    		boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
    		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
    		
    		//退出操作
    		subject.logout();
    		
    		// 是否认证通过
    		isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
    		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
    	}
    	
    	//自定义Realm
    	@Test
    	public void testCustomRealm() {
    		
    		// 创建SecurityManager工厂。通过ini配置文件创建securityManager
    		Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm.ini");
    		
    		// 创建SecurityManager
    		SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
    		
    		// 将securityManager设置到当前的运行环境中
    		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
    		
    		// 从SecurityUtils中创建一个subject
    		Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    		
    		// 在认证提交前准备token(令牌)
    		// 这里的账号和密码 将来是由用户输入进去的
    		UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123456");
    		
    		//执行认证提交
    		try {
    			//执行认证提交
    			subject.login(token);
    		} catch (AuthenticationException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		
    		// 是否认证通过
    		boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
    		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
    		
    	}
    	//自定义Realm实现散列值匹配
    	@Test
    	public void testCustomRealmMd5() {
    		
    		// 创建SecurityManager工厂。通过ini配置文件创建securityManager
    		Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm-md5.ini");
    		
    		// 创建SecurityManager
    		SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
    		
    		// 将securityManager设置到当前的运行环境中
    		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
    		
    		// 从SecurityUtils中创建一个subject
    		Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    		
    		// 在认证提交前准备token(令牌)
    		// 这里的账号和密码 将来是由用户输入进去的
    		UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123456");
    		
    		//执行认证提交
    		try {
    			//执行认证提交
    			subject.login(token);
    		} catch (AuthenticationException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		
    		// 是否认证通过
    		boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
    		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
    		
    	}
    }

MD5Test.java  测试shiro散列算法

AuthorizationTest  测试授权

package liuxun.test.shiro.authorization;
    
    import java.util.Arrays;
    
    import org.apache.shiro.SecurityUtils;
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
    import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
    import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
    import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
    import org.apache.shiro.subject.Subject;
    import org.apache.shiro.util.Factory;
    import org.junit.Test;
    
    /**
     * 授权测试
     * 
     * @author liuxun
     *
     */
    public class AuthorizationTest {
    
    	// 角色授权、资源授权测试
    	@Test
    	public void testAuthorization() {
    
    		// 创建SecurityManager工厂
    		Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-permission.ini");
    
    		// 创建SecurityManager
    		SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
    
    		// 将SecurityManager设置到系统运行环境，和Spring整合后将SecurityManager配置在Spring容器中，一般单例管理
    		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
    
    		// 创建subject
    		Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    
    		// 创建token令牌
    		UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123");
    
    		// 执行认证
    		try {
    			subject.login(token);
    		} catch (AuthenticationException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    
    		System.out.println("认证状态：" + subject.isAuthenticated());
    
    		// 认证通过后执行授权
    
    		// 基于角色的授权
    		// hasRole传入角色标识
    		boolean ishasRole = subject.hasRole("role1");
    		System.out.println("单个角色判断 " + ishasRole);
    		// hasAllRoles 是否拥有多个角色
    		boolean hasAllRoles = subject.hasAllRoles(Arrays.asList("role1", "role2", "role3"));
    		System.out.println("多个角色判断 " + hasAllRoles);
    
    		// 使用check方法进行授权，如果授权不通过会抛出异常,用于断言
    		subject.checkRole("role2");
    
    		// 基于资源的权限
    		// isPermitted传入权限标识符
    		boolean isPermitted = subject.isPermitted("user:create:1");
    		System.out.println("单个权限判断 " + isPermitted);
    
    		boolean isPermittedAll = subject.isPermittedAll("user:create:1", "user:delete");
    		System.out.println("多个权限判断 " + isPermittedAll);
    
    		// 使用check方法进行授权测试，如果授权不通过会抛出异常
    		subject.checkPermission("item:delete");
    	}
    
    	// 自定义Realm进行资源授权测试
    	@Test
    	public void testAuthorizationCustomRealm() {
    
    		// 创建SecurityManager工厂
    		Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm.ini");
    
    		// 创建SecurityManager
    		SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
    
    		// 将SecurityManager设置到系统运行环境，和Spring整合后将SecurityManager配置在Spring容器中，一般单例管理
    		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
    
    		// 创建subject
    		Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    
    		// 创建token令牌
    		UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123");
    
    		// 执行认证
    		try {
    			subject.login(token);
    		} catch (AuthenticationException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    
    		System.out.println("认证状态：" + subject.isAuthenticated());
    
    		// 认证通过后执行授权
    
    		// 基于资源的授权，调用isPermitted方法会调用CustomRealm从数据库中查询正确权限数据
    		// isPermitted传入权限标识符，判断user:create:1是否在CustomRealm查询到的权限数据之内
    		boolean isPermitted = subject.isPermitted("user:create:1");
    		System.out.println("单个权限判断 " + isPermitted);
    
    		boolean isPermittedAll = subject.isPermittedAll("user:create:1", "user:delete");
    		System.out.println("多个权限判断 " + isPermittedAll);
    
    		// 使用check方法进行授权测试，如果授权不通过会抛出异常
    		subject.checkPermission("item:add:1");
    	}
    
    }

CustomRealm.java  自定义Realm

package liuxun.test.shiro.realm;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
    import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
    import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
    import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;
    import org.apache.shiro.authz.SimpleAuthorizationInfo;
    import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
    import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;
    
    public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {
    	// 设置Realm的名称
    	@Override
    	public String getName() {
    		return "CustomRealm";
    	}
    
    	// 支持UsernamePasswordToken
    	@Override
    	public boolean supports(AuthenticationToken token) {
    		return token instanceof UsernamePasswordToken;
    	}
    
    	// 用于认证
    	@Override
    	protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
    
    		// token是用户输入的
    		// 第一步从token中取出身份信息
    		String usercode = (String) token.getPrincipal();
    
    		// 第二步：根据用户输入的usercode从数据库查询
    		// ......
    
    		// 如果查询不到返回null
    		// 数据库中用户账号是zhangsan
    		if (!usercode.equals("zhangsan")) {
    			return null;
    		}
    
    		// 模拟从数据库中查询到密码
    		String password = "123456";
    
    		// 如果查询到返回认证信息AuthenticationInfo
    		SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(usercode, password,
    				this.getName());
    
    		return simpleAuthenticationInfo;
    	}
    
    	// 用于授权
    	@Override
    	protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
    
    		//从principals获取身份信息
    		//将getPrimaryPrincipal方法返回值转为真实类型
    		//(在上边的doGetAuthenticationInfo认证通过后填充到SimpleAuthenticationInfo中身份类型)
    		String userCode = (String) principals.getPrimaryPrincipal();
    		
    		//根据身份信息从数据库中获取权限信息
    		//模拟从数据库中取到的数据
    		List<String>  permissions = new ArrayList<String>();
    		permissions.add("user:create");//用户创建
    		permissions.add("items:add");//商品添加权限
    		//....
    		
    		//查询到权限数据，返回授权信息(要包括上边的permissions)
    		SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();
    		//将上边查询到的授权信息填充到simpleAuthorizationInfo对象中
    		simpleAuthorizationInfo.addStringPermissions(permissions);
    		
    		return simpleAuthorizationInfo;
    	}
    }

CustomRealmMd5.java  自定义Realm处理散列算法

package liuxun.test.shiro.realm;
    
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
    import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
    import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
    import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;
    import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
    import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;
    import org.apache.shiro.util.ByteSource;
    
    public class CustomRealmMd5 extends AuthorizingRealm {
    	// 设置Realm名称
    	@Override
    	public void setName(String name) {
    		super.setName("CustomRealmMd5");
    	}
    
    	// 支持UsernamePasswordToken
    	@Override
    	public boolean supports(AuthenticationToken token) {
    		return token instanceof UsernamePasswordToken;
    	}
    
    	// 用于认证
    	@Override
    	protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
    
    		// token保存了用户输入的身份信息userName和password
    		// 第一步：从token中取出身份信息
    		String userCode = (String) token.getPrincipal();
    
    		// 第二步：根据用户输入的userCode从数据库查询
    		// ....
    		// 如果查询不到返回null 假设用户输入的账号是zhansgan
    		// 模拟从数据库中查询账号是zhangsan的用户
    		if (!userCode.equals("zhangsan")) {
    			return null;
    		}
    
    		// 模拟从数据库中查询到密码(散列值)
    		// 按照固定规则加密的结果，此密码是在数据库中存储的，原始密码是123456 盐是qwerty
    		String password = "48474f975022f960bc2afbe49be581e8";
    		// 盐，随机字符串，此随机字符串也是在数据库中存储的,模拟从数据库中获取
    		String salt = "qwerty";
    
    		// 如果查询到则返回认证信息AuthenticationInfo
    		SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(userCode, password,
    				ByteSource.Util.bytes(salt), this.getName());
    		
    		return simpleAuthenticationInfo;
    	}
    
    	// 用于授权
    	@Override
    	protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
    		return null;
    	}
    
    }

log4j.properties

shiro-first.ini  用于用户身份信息从配置文件中取

#对用户信息进行配置
    [users]
    #用户账号和密码
    zhangsan=123456
    lisi=654321

shiro-permission.ini  用于用户权限和身份信息从配置文件中取

#用户
    [users]
    #用户zhang的密码是123，此用户具有role1和role2两个角色
    zhangsan=123,role1,role2
    wang=123,role2
    
    #权限
    [roles]
    #角色role1对资源user拥有create、update权限
    role1=user:create,user:update
    #角色role2对资源user拥有create、delete权限
    role2=user:create,user:delete
    #role3对资源user拥有create权限
    role3=user:create

shiro-realm.ini  用于配置自定义Realm 从数据库中获取身份和权限以及角色信息

[main]
    #自定义realm
    customRealm=liuxun.test.shiro.realm.CustomRealm
    #将realm设置到SecurityManager，相当于Spring中的注入
    securityManager.realms=$customRealm

shiro-realm-md5.ini 用于配置自定义Realm 从数据库中获取身份和权限以及角色信息 以及散列配置

[Center]: /images/20220612/96d4bc79590840ad926a8123204afe1d.png
[Center 1]: /images/20220612/4103bf4a6e1a419c81b4f631a72cf49a.png
[Center 2]: /images/20220612/b63239fabac846fc992555ed1cc39e95.png
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[Center 4]: /images/20220612/c8701091b9f54b0a913e048bbac80590.png
[Center 5]: /images/20220612/cf76a9b3f0514444afc8ae7d9cc072d1.png
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[http_propedit.sourceforge.jp_eclipse_updates]: http://propedit.sourceforge.jp/eclipse/updates/
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[https_github.com_LX1993728_permission_java_shiro]: https://github.com/LX1993728/permission_java_shiro