安全（权限）框架Shiro概述及原理

偏执的太偏执、 2024-03-24 18:37 30阅读 0赞

### 1.1 `Shiro`是什么 ###

`Apache Shiro`是一个功能强大且易于使用的`Java`安全（权限）框架。`Shiro`可以完成：认证、授权、加密、会话管理、与`Web`集成、缓存 等。借助`Shiro`您可以快速轻松地保护任何应用程序——从最小的移动应用程序到最大的`Web`和企业应用程序。

官网：[https://shiro.apache.org/][https_shiro.apache.org]

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### 1.2 为什么要用`Shiro` ###

自 2003 年以来，框架格局发生了相当大的变化，因此今天仍然有很多系统在使用`Shiro`。这与`Shiro`的特性密不可分。

*  易于使用：使用`Shiro`构建系统安全框架非常简单。就算第一次接触也可以快速掌握。
 *  全面：`Shiro`包含系统安全框架需要的功能，满足安全需求的“一站式服务”。
 *  灵活：`Shiro`可以在任何应用程序环境中工作。虽然它可以在`Web`、`EJB`和`IoC`环境中工作，但不需要依赖它们。`Shiro`也没有强制要求任何规范，甚至没有很多依赖项。
 *  强力支持`Web`：`Shiro`具有出色的`Web`应用程序支持，可以基于应用程序`URL`和`Web`协议（例如`REST`）创建灵活的安全策略，同时还提供一组`JSP`库来控制页面输出。
 *  兼容性强：`Shiro`的设计模式使其易于与其他框架和应用程序集成。`Shiro`与`Spring`、`Grails`、`Wicket`、`Tapestry`、`Mule`、`Apache Camel`、`Vaadin`等框架无缝集成。
 *  社区支持：`Shiro`是`Apache`软件基金会的一个开源项目，有完备的社区支持，文档支持。如果需要，像 `Katasoft`这样的商业公司也会提供专业的支持和服务。

### 1.3 `Shiro`与`Spring Security`的对比 ###

1.  `Spring Security`基于`Spring`开发，项目若使用`Spring`作为基础，配合`Spring Security`做权限更加方便，而`Shiro`需要和`Spring`进行整合开发；
2.  `Spring Security`功能比`Shiro`更加丰富些，例如安全维护方面；
3.  `Spring Security`社区资源相对比`Shiro`更加丰富；
4.  `Shiro`的配置和使用比较简单，`Spring Security`上手复杂些；
5.  `Shiro`依赖性低，不需要任何框架和容器，可以独立运行，`Spring Security`依赖`Spring`容器；
6.  `shiro`不仅仅可以使用在`web`中，它可以工作在任何应用环境中。在集群会话时`Shiro`最重要的一个好处或许就是它的会话是独立于容器的。

### **1.4** 基本功能 ###

#### 1.4.1 基本功能点 ####

如下图所示：

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#### 1.4.2 功能简介 ####

（1）`Authentication`：身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份；

（2）`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 户是否能进行什么操作，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；

（3）`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，也可以是`Web`环境的；

（4）`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；

（5）`Web Support`：`Web`支持，可以非常容易的集成到`Web`环境；

（6）`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；

（7）`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；

（8）`Testing`：提供测试支持；

（9）`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；

（10）`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。

### 1.5 原理 ###

#### 1.5.1 `Shiro`架构（`Shiro`外部来看） ####

从外部来看`Shiro`，即从应用程序角度的来观察如何使用`Shiro`完成工作

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**`Shiro`架构**

（1）`Subject`：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`。`Subject`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；与`Subject`的所有交互都会委托给`SecurityManager`；`Subject`其实是一个门面，`SecurityManager`才是实际的执行者；

（2）`SecurityManager`：安全管理器；即所有与安全有关的操作都会与`SecurityManager`交互；且其管理着所有`Subject`；可以看出它是`Shiro`的核心，它负责与`Shiro`的其他组件进行交互，它相当于`SpringMVC`中 `DispatcherServlet`的角色

（3）`Realm`：`Shiro`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`。

#### 1.5.2 `Shiro`架构（`Shiro`内部来看） ####

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**`Shiro`架构**

（1）`Subject`：任何可以与应用交互的“用户”；

（2）`SecurityManager` ：相当于`SpringMVC`中的`DispatcherServlet`；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、授权、会话及缓存的管理。

（3）`Authenticator`：负责`Subject`认证，是一个扩展点，可以自定义实现；可以使用认证策略（`Authentication Strategy`），即什么情况下算用户认证通过了；

（4）`Authorizer`：授权器、即访问控制器，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；

（5）`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，也可以是内存实现等等；由用户提供；所以一般在应用中都需要实现自己的`Realm`；

（6）`SessionManager`：管理`Session`生命周期的组件；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；

（7）`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改变，放到缓存中后可以提高访问的性能；

仅仅可以用在`Web`环境，也可以用在如普通的`JavaSE`环境；

（7）`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改变，放到缓存中后可以提高访问的性能；

（8）`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。

[https_shiro.apache.org]: https://shiro.apache.org/
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