shiro的详细讲解

时间 2019-11-12

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1 权限管理1.1 什么是权限管理java

基本上涉及到用户参与的系统都要进行权限管理，权限管理属于系统安全的范畴，权限管理实现对用户访问系统的控制，按照安全规则或者安全策略控制用户能够访问并且只能访问本身被受权的资源。mysql

权限管理包括用户身份认证和受权两部分，简称认证受权。对于须要访问控制的资源用户首先通过身份认证，认证经过后用户具备该资源的访问权限方可访问。jquery

1.2 用户身份认证1.2.1 概念web

身份认证，就是判断一个用户是否为合法用户的处理过程。最经常使用的简单身份认证方式是系统经过核对用户输入的用户名和口令，看其是否与系统中存储的该用户的用户名和口令一致，来判断用户身份是否正确。对于采用指纹等系统，则出示指纹；对于硬件Key等刷卡系统，则须要刷卡。算法

1.2.2 用户名密码身份认证流程spring

1.2.3 关键对象sql

上边的流程图中须要理解如下关键对象：数据库

Subject：主体apache

访问系统的用户，主体能够是用户、程序等，进行认证的都称为主体；编程

Principal：身份信息

是主体（subject）进行身份认证的标识，标识必须具备惟一性，如用户名、手机号、邮箱地址等，一个主体能够有多个身份，可是必须有一个主身份（Primary Principal）。

credential：凭证信息

是只有主体本身知道的安全信息，如密码、证书等。

1.3 受权1.3.1 概念

受权，即访问控制，控制谁能访问哪些资源。主体进行身份认证后须要分配权限方可访问系统的资源，对于某些资源没有权限是没法访问的。

1.3.2 受权流程

下图中橙色为受权流程。

1.3.3 关键对象

受权可简单理解为who对what(which)进行How操做：

Who，即主体（Subject），主体须要访问系统中的资源。

What，即资源（Resource），如系统菜单、页面、按钮、类方法、系统商品信息等。资源包括资源类型和资源实例，好比商品信息为资源类型，类型为t01的商品为资源实例，编号为001的商品信息也属于资源实例。

How，权限/许可（Permission），规定了主体对资源的操做许可，权限离开资源没有意义，如用户查询权限、用户添加权限、某个类方法的调用权限、编号为001用户的修改权限等，经过权限可知主体对哪些资源都有哪些操做许可。

权限分为粗颗粒和细颗粒，粗颗粒权限是指对资源类型的权限，细颗粒权限是对资源实例的权限。

主体、资源、权限关系以下图：

1.3.4 权限模型

对上节中的主体、资源、权限经过数据模型表示。

主体（帐号、密码）

资源（资源名称、访问地址）

权限（权限名称、资源id）

角色（角色名称）

角色和权限关系（角色id、权限id）

主体和角色关系（主体id、角色id）

以下图：

一般企业开发中将资源和权限表合并为一张权限表，以下：

资源（资源名称、访问地址）

权限（权限名称、资源id）

合并为：

权限（权限名称、资源名称、资源访问地址）

上图常被称为权限管理的通用模型，不过企业在开发中根据系统自身的特色还会对上图进行修改，可是用户、角色、权限、用户角色关系、角色权限关系是须要去理解的。

1.3.5 权限分配

对主体分配权限，主体只容许在权限范围内对资源进行操做，好比：对u01用户分配商品修改权限，u01用户只能对商品进行修改。

权限分配的数据一般须要持久化，根据上边的数据模型建立表并将用户的权限信息存储在数据库中。

1.3.6 权限控制

用户拥有了权限便可操做权限范围内的资源，系统不知道主体是否具备访问权限须要对用户的访问进行控制。

1.3.6.1 基于角色的访问控制

RBAC基于角色的访问控制（Role-Based Access Control）是以角色为中心进行访问控制，好比：主体的角色为总经理能够查询企业运营报表，查询员工工资信息等，访问控制流程以下：

上图中的判断逻辑代码能够理解为：

if(主体.hasRole("总经理角色id")){

查询工资

}

缺点：以角色进行访问控制粒度较粗，若是上图中查询工资所须要的角色变化为总经理和部门经理，此时就须要修改判断逻辑为“判断主体的角色是不是总经理或部门经理”，系统可扩展性差。

修改代码以下：

if(主体.hasRole("总经理角色id") || 主体.hasRole("部门经理角色id")){

查询工资

}

1.3.6.2 基于资源的访问控制

RBAC基于资源的访问控制（Resource-Based Access Control）是以资源为中心进行访问控制，好比：主体必须具备查询工资权限才能够查询员工工资信息等，访问控制流程以下：

上图中的判断逻辑代码能够理解为：

if(主体.hasPermission("查询工资权限标识")){

查询工资

}

优势：系统设计时定义好查询工资的权限标识，即便查询工资所须要的角色变化为总经理和部门经理也只须要将“查询工资信息权限”添加到“部门经理角色”的权限列表中，判断逻辑不用修改，系统可扩展性强。

1 权限管理解决方案1.1 粗颗粒度和细颗粒度1.1.1 什么是粗颗粒度和细颗粒度

对资源类型的管理称为粗颗粒度权限管理，即只控制到菜单、按钮、方法，粗粒度的例子好比：用户具备用户管理的权限，具备导出订单明细的权限。对资源实例的控制称为细颗粒度权限管理，即控制到数据级别的权限，好比：用户只容许修改本部门的员工信息，用户只容许导出本身建立的订单明细。

1.1.2 如何实现粗颗粒度和细颗粒度

对于粗颗粒度的权限管理能够很容易作系统架构级别的功能，即系统功能操做使用统一的粗颗粒度的权限管理。

对于细颗粒度的权限管理不建议作成系统架构级别的功能，由于对数据级别的控制是系统的业务需求，随着业务需求的变动业务功能变化的可能性很大，建议对数据级别的权限控制在业务层个性化开发，好比：用户只容许修改本身建立的商品信息能够在service接口添加校验实现，service接口须要传入当前操做人的标识，与商品信息建立人标识对比，不一致则不容许修改商品信息。

1.2 基于url拦截

基于url拦截是企业中经常使用的权限管理方法，实现思路是：将系统操做的每一个url配置在权限表中，将权限对应到角色，将角色分配给用户，用户访问系统功能经过Filter进行过虑，过虑器获取到用户访问的url，只要访问的url是用户分配角色中的url则放行继续访问。

以下图：

1.3 使用权限管理框架

对于权限管理基本上每一个系统都有，使用权限管理框架完成权限管理功能的开发能够节省系统开发时间，而且权限管理框架提供了完善的认证和受权功能有利于系统扩展维护，可是学习权限管理框架是须要成本的，因此选择一款简单高效的权限管理框架显得很是重要。

1 基于url拦截实现1.1 环境准备

jdk：1.7.0_72

web容器：tomcat7

系统框架：springmvc3.2.0+mybatis3.2.7

（详细参考springmvc教案）

前台UI：jquery easyUI1.2.2

1.2 数据库

建立mysql5.1数据库

建立用户表、角色表、权限表、角色权限关系表、用户角色关系表。

导入脚本，先导入shiro_sql_talbe.sql再导入shiro-sql_table_data.sql

1.3 activeUser用户身份类

用户登录成功记录activeUser信息并将activeUser存入session。

1.4 anonymousURL.properties

anonymousURL.properties公开访问地址，无需身份认证便可访问。

1.5 commonURL.properties

commonURL.properties公共访问地址，身份认证经过无需分配权限便可访问。

1.6 用户身份认证拦截器

使用springmvc拦截器对用户身份认证进行拦截，若是用户没有登录则跳转到登录页面，本功能也可使用filter实现。

1.7 用户受权拦截器

使用springmvc拦截器对用户访问url进行拦截，若是用户访问的url没有分配权限则跳转到无权操做提示页面（refuse.jsp），本功能也可使用filter实现。

1.8 用户登录

用户输入用户帐号和密码登录，登录成功将用户的身份信息（用户帐号、密码、权限菜单、权限url等）记入activeUser类，并写入session。

1.8.1 controller

1.8.2 service接口

1 shiro介绍1.1 什么是shiro

Shiro是apache旗下一个开源框架，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，权限受权、加密、会话管理等功能，组成了一个通用的安全认证框架。

1.2 为何要学shiro

既然shiro将安全认证相关的功能抽取出来组成一个框架，使用shiro就能够很是快速的完成认证、受权等功能的开发，下降系统成本。

shiro使用普遍，shiro能够运行在web应用，非web应用，集群分布式应用中愈来愈多的用户开始使用shiro。

java领域中spring security(原名Acegi)也是一个开源的权限管理框架，可是spring security依赖spring运行，而shiro就相对独立，最主要是由于shiro使用简单、灵活，因此如今愈来愈多的用户选择shiro。

1.3 Shiro架构

1.3.1 Subject

Subject即主体，外部应用与subject进行交互，subject记录了当前操做用户，将用户的概念理解为当前操做的主体，多是一个经过浏览器请求的用户，也多是一个运行的程序。Subject在shiro中是一个接口，接口中定义了不少认证授相关的方法，外部程序经过subject进行认证授，而subject是经过SecurityManager安全管理器进行认证受权

1.3.2 SecurityManager

SecurityManager即安全管理器，对所有的subject进行安全管理，它是shiro的核心，负责对全部的subject进行安全管理。经过SecurityManager能够完成subject的认证、受权等，实质上SecurityManager是经过Authenticator进行认证，经过Authorizer进行受权，经过SessionManager进行会话管理等。

SecurityManager是一个接口，继承了Authenticator, Authorizer, SessionManager这三个接口。

1.3.3 Authenticator

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，经过ModularRealmAuthenticator基本上能够知足大多数需求，也能够自定义认证器。

1.3.4 Authorizer

Authorizer即受权器，用户经过认证器认证经过，在访问功能时须要经过受权器判断用户是否有此功能的操做权限。

1.3.5 realm

Realm即领域，至关于datasource数据源，securityManager进行安全认证须要经过Realm获取用户权限数据，好比：若是用户身份数据在数据库那么realm就须要从数据库获取用户身份信息。

注意：不要把realm理解成只是从数据源取数据，在realm中还有认证受权校验的相关的代码。

1.3.6 sessionManager

sessionManager即会话管理，shiro框架定义了一套会话管理，它不依赖web容器的session，因此shiro可使用在非web应用上，也能够将分布式应用的会话集中在一点管理，此特性可以使它实现单点登陆。

1.3.7 SessionDAO

SessionDAO即会话dao，是对session会话操做的一套接口，好比要将session存储到数据库，能够经过jdbc将会话存储到数据库。

1.3.8 CacheManager

CacheManager即缓存管理，将用户权限数据存储在缓存，这样能够提升性能。

1.3.9 Cryptography

Cryptography即密码管理，shiro提供了一套加密/解密的组件，方便开发。好比提供经常使用的散列、加/解密等功能。

1.4 shiro的jar包

与其它java开源框架相似，将shiro的jar包加入项目就可使用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。