shiro原理_Shiro-实战(二)-身份认证

1 认证原理

1.1 Principals与Credentials

认证就是进行身份确认的过程，也就是用户（对应Shiro中的Subject）需要提供证明来证实自己的身份就像到自动取款机取款，持有银行卡的人就可以理解为此处的用户，银行卡的取款密码就是证明材料，如果输入正确的密码，就可以进行取款在这个过程中，有两个概念，用户和证明材料，对应Shiro中的就分别是Principals与Credentials

1.2 认证步骤

要进行认证，我们需要先收集用户的Principals与Credentials 比如用户通过页面上的表单提交用户名和密码，APP用户通过提交手机号与短信验证码，然后交由服务端进行处理。

①服务端首先收集Principals与Credentials，对应Shiro的代码

UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("username", "passwd");

这里我们使用Shiro中通过的用户名/密码认证方式，或者你可以实现AuthenticationToken接口来自定义

②接下来进行提交，对应代码

Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
currentUser.login(token);

通过SecurityUtils得到Subject，其会自动绑定到当前线程如果在web环境在请求结束时需要解除绑定然后获取身份验证的Token，如用户名/密码；

③认证结果

if (currentUser.isAuthenticated()) {// success do something
} else {// fail throw exception
}

1.3 认证原理

在了解了Shiro认证过程的基本代码操作后，我们来看下底层是到底如何实现首先我们先通过Shiro官方给出的一张认证流程图来作全局的了解，看看底层认证都涉及到了哪些东西

① 获取Subject对象

然后收集用户的认证资料，调用Subject对象的login(token)方法

② 将方法的调用传递给底层的SecurityManager

DelegatingSubject作为Subject的实现，本身并不负责处理认证与授权的逻辑本质上，DelegatingSubject只是SecurityManager的代理类，①中login(token)方法的调用，本质上调用的是SecurityManager接口的login(token)方法，而DefaultSecurityManager作为SecurityManager的默认实现，将调用Authenticator进行认证逻辑处理

③ Authenticator接口是Shiro API中的主要入口之一，就是用来负责应用中的认证操作的

该类作为顶级接口，只有一个authenticate(AuthenticationToken token)方法而ModularRealmAuthenticator作为Shiro默认的认证处理实现类将会接过认证处理的枪，通过doAuthenticate(AuthenticationToken token)进行认证源码如下

Collection<Realm> realms = getRealms();
if (realms.size() == 1) {return doSingleRealmAuthentication(realms.iterator().next(), authenticationToken);
} else {return doMultiRealmAuthentication(realms, authenticationToken);
}

④ 通常情况下应用中会使用单个的Realm来进行认证授权处理，但是强大的Shiro却支持配置多个Realm，在多个Realm对象存在的情况下，就需要指定认证策略AuthenticationStrategy ，Shiro提供了三种具体的认证策略实现

AtLeastOneSuccessfulStrategy

ModularRealmAuthenticator的默认实现，多个Realm中，如果有一个或以上认证通过，就表示认证成功

FirstSuccessfulStrategy：只使用第一个认证通过的Realm返回的信息，后面的Realm将会被忽略

AllSuccessfulStrategy：所有Realm认证通过才算认证成功，否则认证失败

public class AllSuccessfulStrategy extends AbstractAuthenticationStrategy {/** Private class log instance. */private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(AllSuccessfulStrategy.class);/*** Because all realms in this strategy must complete successfully, this implementation ensures that the given* <code>Realm</code> {@link org.apache.shiro.realm.Realm#supports(org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken) supports} the given* <code>token</code> argument.  If it does not, this method throws an* {@link UnsupportedTokenException UnsupportedTokenException} to end the authentication* process immediately. If the realm does support the token, the <code>info</code> argument is returned immediately.*/public AuthenticationInfo beforeAttempt(Realm realm, AuthenticationToken token, AuthenticationInfo info) throws AuthenticationException {if (!realm.supports(token)) {String msg = "Realm [" + realm + "] of type [" + realm.getClass().getName() + "] does not support " +" the submitted AuthenticationToken [" + token + "].  The [" + getClass().getName() +"] implementation requires all configured realm(s) to support and be able to process the submitted " +"AuthenticationToken.";throw new UnsupportedTokenException(msg);}return info;}/*** Merges the specified <code>info</code> into the <code>aggregate</code> argument and returns it (just as the* parent implementation does), but additionally ensures the following:* <ol>* <li>if the <code>Throwable</code> argument is not <code>null</code>, re-throws it to immediately cancel the* authentication process, since this strategy requires all realms to authenticate successfully.</li>* <li>neither the <code>info</code> or <code>aggregate</code> argument is <code>null</code> to ensure that each* realm did in fact authenticate successfully</li>* </ol>*/public AuthenticationInfo afterAttempt(Realm realm, AuthenticationToken token, AuthenticationInfo info, AuthenticationInfo aggregate, Throwable t)throws AuthenticationException {if (t != null) {if (t instanceof AuthenticationException) {//propagate:throw ((AuthenticationException) t);} else {String msg = "Unable to acquire account data from realm [" + realm + "].  The [" +getClass().getName() + " implementation requires all configured realm(s) to operate successfully " +"for a successful authentication.";throw new AuthenticationException(msg, t);}}if (info == null) {String msg = "Realm [" + realm + "] could not find any associated account data for the submitted " +"AuthenticationToken [" + token + "].  The [" + getClass().getName() + "] implementation requires " +"all configured realm(s) to acquire valid account data for a submitted token during the " +"log-in process.";throw new UnknownAccountException(msg);}log.debug("Account successfully authenticated using realm [{}]", realm);// If non-null account is returned, then the realm was able to authenticate the// user - so merge the account with any accumulated before:merge(info, aggregate);return aggregate;}
}

⑤ 通过Realm进行认证最终的逻辑判断，我们此处以应用只存在单个Realm来进行介绍。Realm首先会通过realm.supports(token)进行验证，验证Realm是否支持对应的token进行认证操作，如果返回true，将会进行认证逻辑处理，否则直接忽略认证逻辑，如果我们的应用只想处理授权，可以自定义Realm，并将supports方法返回false即可。

Realm会通过token与INI配置文件中的配置项进行对比，或者与我们数据库存储的数据进行对比，如果相同则认证通过。

1.4 IniRealm认证实现

Shiro默认使用IniRealm

但是前提是我们在INI配置中指定了[users]或[roles]有效配置数据，否则就会用配置中指定的securityManager的realms，如果两者都没有指定那么就会抛出错误，因为Shiro应用，至少要配置一个Realm

IniRealm在初始化onInit()时，会将已经加载的INI文件中的[users]、[roles]配置进行处理，分别转换为SimpleRole、SimpleAccount，再将SimpleAccount与SimpleRole进行绑定，至此，IniRealm对INI配置文件处理已经完毕。

但是认证的操作并没有完成，IniRealm仍需要与传递过来的token进行对比，判断是否相同，具体的判断逻辑交由AuthenticatingRealm来进行。

1.5 AuthenticatingRealm

AuthenticatingRealm是Realm的顶级抽象实现类

主要用于处理认证操作，至于授权等操作则交由该类的子类去处理。

AuthenticatingRealm拿到token后，会先去缓存中查找是否存在对应的认证信息，如果存在直接使用缓存中的认证信息与token进行比对，如果缓存中不存在，则直接获取IniRealm中的认证信息进行比对，比对通过后，返回认证成功的Subject对象。