Shiro入门—认证

什么是shiro
shiro是apache的一个开源权限管理框架，实现用户认证、用户授权。
spring中有spring security (原名Acegi)，是一个权限框架，它和spring依赖过于紧密，没有shiro使用简单。
shiro不依赖于spring，shiro不仅可以实现 web应用的权限管理，还可以实现c/s系统，分布式系统权限管理，shiro属于轻量框架，使用shiro实现系统权限管理，可以有效提高开发效率，降低开发成本。
先看一下认证和授权时的关键对象：
subject：主体。理解为用户,可能是程序，要去访问系统的资源，系统需要对subject进行身份认证。
principal：身份信息。通常是唯一的，一个主体还有多个身份信息，但是都有一个主身份信息（primary principal）
credential：凭证信息。可以是密码、证书、指纹。
主体在进行身份认证时需要提供身份信息和凭证信息。
shiro架构
subject：主体。可以是用户也可以是程序，主体访问系统，系统对主体进行认证、授权。
securityManager：安全管理器。主体进行认证和授权都是通过securityManager进行。
authenticator：认证器。主体进行认证最终通过authenticator进行的。
authorizer：授权器。主体进行授权最终通过authorizer进行的。
sessionManager：web应用中一般是用web容器（如Tomcat）对session进行管理，shiro也提供了一套session管理的方式。
SessionDao：通过SessionDao管理session数据，针对个性化的session数据存储需要使用sessionDao。
cache Manager：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。
realm：域，领域。相当于数据源，通过realm存取认证、授权相关数据。
注意：在realm中存储授权和认证的逻辑。
cryptography：密码管理。提供了一套加密/解密的组件。比如提供常用的散列、加/解密等功能（如Md5）。
shiro认证流程
shiro认证入门程序

    /*** @Description 测试登录登出* @Author 刘俊重* @date 2017年8月1日 * @return void*/@Testpublic void testLoginAndLogout(){//通过ini配置文件创建SecurityManager工厂Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-first.ini");//使用SecurityManagerFactory获取SecurityManager对象SecurityManager securityManager = factory.getInstance();//将SecurityManager设置在当前运行环境中SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);//从SecurityUtils中创建一个subject(主体)Subject subject = SecurityUtils.getSubject();//在认证提交前准备tokenUsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan","111111");//提交主体认证try {subject.login(token);} catch (AuthenticationException e) {e.printStackTrace();}//获取认证结果boolean result = subject.isAuthenticated();System.out.println("是否认证通过"+result);//退出操作subject.logout();//再次获取认证结果boolean againResult = subject.isAuthenticated();System.out.println("第二次认证结果"+againResult);}

通过shiro-first.ini配置文件创建SecurityManager工厂，配置文件代码如下：

#对用户信息进行配置
[users]
#用户账号和密码
zhangsan=111111
lisi=22222

上面程序的执行流程如下：
1通过ini配置文件创建securityManager
2调用subject.login方法主体提交认证，提交的token
3securityManager进行认证，securityManager最终由ModularRealmAuthenticator进行认证。
4ModularRealmAuthenticator调用IniRealm(给realm传入token) 去ini配置文件中查询用户信息
5IniRealm根据输入的token（UsernamePasswordToken）从 shiro-first.ini查询用户信息，根据账号查询用户信息（账号和密码）
如果查询到用户信息，就给ModularRealmAuthenticator返回用户信息（账号和密码）
如果查询不到，就给ModularRealmAuthenticator返回null
6ModularRealmAuthenticator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）
5. 自定义Realm
实际开发需要realm从数据库中查询用户信息。所以需要自定义Realm。

package com.catchu.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.authz.AuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;
/*** @author 刘俊重* @Description 自定义Realm* @date 2017年8月1日*/
public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {/*** @Description 用于授权* @Author 刘俊重* @date 2017年8月1日*/@Overrideprotected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection arg0) {return null;}/*** @Description 用于认证* @Author 刘俊重* @date 2017年8月1日*/@Overrideprotected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {    //从token获取principal（身份信息）String principal = (String) token.getPrincipal();//模拟从数据库中获取到了credentials（授权信息）String credentials = "111111";SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(principal, credentials, getName());return simpleAuthenticationInfo;}
}

单元测试代码如下：

/*** @Description 测试自定义realm* @Author 刘俊重* @date 2017年8月1日 * @return void*/@Testpublic void testCustomRealm(){//生成SecurityManager工厂Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm.ini");//使用SecurityManager工厂获取SecurityManagerSecurityManager securityManager = factory.getInstance();//将Securitymanager设置在当前运行环境中SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);//从SecurityUtils中生成subject(主体)Subject subject = SecurityUtils.getSubject();//在认证前准备token，将来由用户输入UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan","111111");//提交认证try {subject.login(token);} catch (AuthenticationException e) {e.printStackTrace();}//获取授权结果boolean result = subject.isAuthenticated();System.out.println("认证结果："+result);}

shiro-realm.ini配置文件如下：

[main]
#自定义 realm
customRealm=com.catchu.realm.CustomRealm
#将realm设置到securityManager，相当 于spring中注入
securityManager.realms=$customRealm

6.md5散列算法和盐
实际开发中通常需要对密码进行散列，常用的有md5、sha。建议对md5进行散列时加salt（盐），进行加密相当于对原始密码+盐进行散列。
正常使用时散列方法：
在程序中对原始密码+盐进行散列，将散列值和盐存储到数据库中。
在进行密码对比时，使用相同方法，将输入密码+盐进行散列，与数据库存储的散列值进行比对。

import org.apache.shiro.crypto.hash.Md5Hash;
/*** @author 刘俊重* @Description md5散列测试* @date 2017年8月2日*/
public class Md5Test {public static void main(String[] args) {//原始密码String source = "111111";//盐String salt = "qwerty";//散列次数（就是进行了几次md5加密）int hashIterations = 1;//散列一次的值：f3694f162729b7d0254c6e40260bf15c//散列两次的值：36f2dfa24d0a9fa97276abbe13e596fcMd5Hash md5Hash = new Md5Hash(source, salt, hashIterations);System.out.println("md5散列后的值："+md5Hash.toString());}
}

7.自定义Realm支持Md5散列
自定义Realm如下：

package com.catchu.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.authz.AuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;
import org.apache.shiro.util.ByteSource;
/*** @author 刘俊重* @Description 自定义Ream实现md5散列加密* @date 2017年8月2日*/
public class CustomRealmMd5 extends AuthorizingRealm {/*** @Description 用于授权* @Author 刘俊重* @date 2017年8月2日*/@Overrideprotected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection arg0) {// TODO Auto-generated method stubreturn null;}/*** @Description 用于认证* @Author 刘俊重* @date 2017年8月2日*/@Overrideprotected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {    //从token中获取principal(身份信息)，在这里指的就是用户名String principal = (String) token.getPrincipal();   //模拟从数据库中获取到了credentials(授权信息)，在这里值的是密码在数据库中的散列值String credentials = "f3694f162729b7d0254c6e40260bf15c";//从数据库中获取salt(盐)String salt = "qwerty";SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(principal, credentials, ByteSource.Util.bytes(salt),getName());return simpleAuthenticationInfo;}
}

单元测试代码如下：

/*** @Description 测试自定义realm，Md5版* @Author 刘俊重* @date 2017年8月2日 * @return void*/@Testpublic void testCustomRealmMd5(){//根据ini配置文件生成SecurityManager工厂类Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm-md5.ini");  //生成SecurityManager（安全管理器）SecurityManager securityManager = factory.getInstance();//将安全管理器设置在当前运行环境中SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);//从SecurityUtils中生成subject(主体)Subject subject = SecurityUtils.getSubject();//在认证前准备token(令牌)，正式环境中由用户输入UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan","111111");//提交认证try {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);}

其中生成SecurityManager工厂类的配置文件shiro-realm-md5.ini如下：

[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=com.catchu.realm.CustomRealmMd5
customRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatcher
securityManager.realms=$customRealm

8.引入jar
上面忘记说了，与其它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是核心包必须选用，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等，下边是shiro各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>

参考代码：http://download.csdn.net/detail/u014532775/9920343

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