1. shiro简介

shiro是apache的一个开源框架，是一个权限管理的框架，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，越来越多企业项目开始使用shiro。

应用场景：

  1. 在独立应用中使用

  2. 在web中使用

  3. 在spring框架中集成。

shiro 解决应用安全的四要素：

  • 认证 - 用户身份识别，常被称为用户“登录”

  • 授权 - 访问控制

  • 密码加密 - 保护或隐藏数据防止被偷窥

  • 会话管理 - 与用户相关的时间敏感的数据

2. shiro优势

  • 易用： 相当于其他安全框架，shiro比较简单易用

  • 广泛： 使用非常广泛，资料好找

  • 灵活： 可以工作在很多工作环境，web，ejb，ioc等等

  • web支持： 对web的支持好，允许你基于应用 URL 和 Web 协议（如 REST）创建灵活的安全策略，同时还提供了一套控制页面输出的 JSP 标签库

  • 支持：应用广泛，是 Apache 软件基金会成员

3. 核心概念

Shiro的核心概念有三个：Subject，SecurityManager 和 Realms。

3.1 Subject

subject 被Shiro 描述为一个主体，这个主要可以是具体的用户（即：人），可以是一个系统，例如：我们开发的系统需要通过支付宝支付，那么系统对于支付宝来说就是一个主体。所以主体是一个抽象的概念。

在考虑安全时，最常考虑的两个问题，1）当前用户是谁（即，认证） 2）当前用户能被允许做什么？（即：授权）。 考虑应用安全的最自然方式就是基于当前用户。Shiro 的 API 用它的 Subject 概念从根本上体现了这种思考方式

在应用系统中，使用shiro可以方便的获取当前操作的主体：

//获取当前主体
Subject currentUser =SecurityUtils.getSubject();
​
//判断主体是否具有指定角色。
currentUser.hasRole("administrator")

在获取到Subject后，通过这个对象，可以对其执行绝大多数的安全操作：登录，退出，执行授权检查等。

Shiro 的api非常直观，它反映了开发者以“每个用户” 思考安全控制的自然趋势

3.2 SecurityManager

如果说Subject关注当前用户的安全操作，SecurityManager则管理所有用户的安全操作。

SecurityManager 是 Shiro 框架的核心，充当“保护伞”引用了多个内部嵌套安全组件，它们形成了对象图。但是，一旦 SecurityManager 及其内部对象图配置好，它就会退居幕后，应用开发人员几乎把他们的所有时间都花在 Subject API 调用上。

一个应用只需要一个 SecurityManager，是一个单例对象。缺省实现是POJO，可以用POJO兼容的任何配置机制进行配置：普通的Java代码、Spring xml、YAML、和 ini 文件等。

SecurityManager是通过java代码或配置文件生成，用来管理所有用户的安全操作的对象，是单例的。

以ini配置文件为例：

// 1.装入 INI 配置
Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
​
//2. 创建 SecurityManager
SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
​
//3. 使其可访问
SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

3.3 Realm

Realm 充当了 Shiro 与应用安全数据间的“桥梁”或者“连接器"。 从某种意义上讲，Realm 实际上就是一个安全相关的 DAO：它封装了数据源的连接细节，并在需要时将相关数据提供给 Shiro。 Shiro 内置了一些Realm ，支持多种数据源的连接，如JDBC、LDAP、INI文件的连接等。另外，可以自定义Realm 实现，方便个性化的应用场景。

3.4 工作原理示意图

 

shiro用户认证时序图：

 

shiro访问授权时序图

 

注： subject： 提供针对具体用户的执行安全操作 SecurityManager： 配置所有用户的安全规则 Realm： 为SecurityManager提供数据源，这个数据源可以是配置文件，数据库，或第三方系统（例如需要使用QQ账号进行认证登录，则QQ为第三方系统，一般通过接口提供认证功能）

4. 典型安全场景

4.1 认证

一般的web应用认证就是指登录功能（占了大部分），也就是说，当用户使用应用进行认证时，他们就在证明他们就是自己所说的那个人（证明我是谁）。

认证典型的三个步骤： 1）获取用户信息，作为当事人的身份证明依据，shiro中称之为证书 2）将身份证明依据提交系统 3）如果身份证明有效则通过认证，否则认证失败。

4.2 授权

授权实质上就是访问控制， 控制已认证的用户能够访问应用的哪些资源。 多数用户执行访问控制是通过 角色 + 权限 的概念来完成的。角色是所有用户个体的一个分组，如管理员、普通用户、商家等；而权限 则表示具体能够操作的行为，比如查询所有用户、删除某些用户、修改信息等等，是与具体应用资源直接挂钩的。

用户 ---> 角色 ---> 权限

用户、角色、权限三者之间一般通过角色进行连接，用户和权限之间不直接绑定。

用户角色： 用户名=密码,角色1，角色2 角色权限： 角色=资源标识:操作 或者 角色=资源标识:操作:对象实例ID

 

导入所需要的依赖

 <!-- shiro核心包 -->
    <dependency>
      <groupId>org.apache.shiro</groupId>
      <artifactId>shiro-core</artifactId>
      <version>${shiro.version}</version>
    </dependency>
    <!-- 添加shiro web支持 -->
    <dependency>
      <groupId>org.apache.shiro</groupId>
      <artifactId>shiro-web</artifactId>
      <version>${shiro.version}</version>
    </dependency>

shiro.ini配置文件 配置文件放入 resources

[users]
zs=123
ls=456
ww=789

shiro-role.ini 角色管理

[users]
zs=123,role1,role2,role3
ls=123,role2
ww=123,role3

演示代码

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.authz.AuthorizationException;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
​
public class Test {
​
​
    @org.junit.Test
    public void test1() {
        System.out.println("test1");
              //1、获取SecurityManager工厂，此处使用Ini配置文件初始化
        IniSecurityManagerFactory factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
​
        //2. 得到SecurityManager实例 并绑定给SecurityUtils
        org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
​
        //3、得到Subject及创建用户名/密码身份验证Token（即用户身份/凭证）
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
​
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("ww", "789");
        try {
            //4、登录，即身份验证
            subject.login(token);
        } catch (AuthenticationException e) {
            //5、身份验证失败
            e.printStackTrace();
        }
​
​
        System.out.println(subject.isAuthenticated());
​
        //6、退出
        subject.logout();
    }
​
    @org.junit.Test
    public void test2() {
        System.out.println("test2");
        //1、获取SecurityManager工厂，此处使用Ini配置文件初始化
        IniSecurityManagerFactory factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-role.ini");
​
        //2. 得到SecurityManager实例 并绑定给SecurityUtils
        org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
​
        //3、得到Subject及创建用户名/密码身份验证Token（即用户身份/凭证）
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
       //登录账号   测试
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zs", "123");
        try {
            //4、登录，即身份验证
            subject.login(token);
        } catch (AuthenticationException e) {
            //5、身份验证失败
        }
​
​
        System.out.println(subject.isAuthenticated());
​
        //System.out.println(subject.hasRole("role1"));
        //System.out.println(subject.hasRole("role2"));
        //System.out.println(subject.hasRole("role3"));
       //判断是否拥有莫权限
        try {
            subject.checkRole("role1");
            //abcd
            //233
        } catch (AuthorizationException e) {
            //e.printStackTrace();
            System.out.println("11111111111");
        }
        try {
            subject.checkRole("role2");
​
        } catch (AuthorizationException e) {
            //e.printStackTrace();
            System.out.println("2222");
        }
        try {
            subject.checkRole("role3");
        } catch (AuthorizationException e) {
            //e.printStackTrace();
            System.out.println("3333");
        }
        try {
            subject.checkRoles("role1", "role2", "role3");
            //abcdeeee
        } catch (AuthorizationException e) {
           // e.printStackTrace();
            System.out.println("444");
        }
​
​
        //6、退出
        subject.logout();
    }
​
​
    @org.junit.Test
    public void test3() {
        System.out.println("test3");
        //1、获取SecurityManager工厂，此处使用Ini配置文件初始化
        IniSecurityManagerFactory factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-permission.ini");
​
        //2. 得到SecurityManager实例 并绑定给SecurityUtils
        org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
​
        //3、得到Subject及创建用户名/密码身份验证Token（即用户身份/凭证）
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
​
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("ww", "123");
        try {
            //4、登录，即身份验证
            subject.login(token);
        } catch (AuthenticationException e) {
            //5、身份验证失败
        }
​
​
​
        try {
            subject.checkPermission("user:update");
            //subject.checkPermission("user:delete");
        } catch (AuthorizationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
​
​
        //6、退出
        subject.logout();
    }
}
​

5. shiro与web集成

5.1 集成

1）配置文件shiro-web.ini

[main]
#定义身份认证失败后的请求url映射，loginUrl是身份认证过滤器中的一个属性
authc.loginUrl=/login.do
#定义角色认证失败后的请求url映射，unauthorizedUrl是角色认证过滤器中的一个属性
roles.unauthorizedUrl=/unauthorized.jsp
#定义权限认证失败后请求url映射，unauthorizedUrl是角色认证过滤器中的一个属性
perms.unauthorizedUrl=/unauthorized.jsp
​
[users]
zs=123,role1
ls=123,role2
ww=123,role3
zdm=123,admin
​
​
[roles]
role1=user:create
role2=user:create,user:update
role3=user:create,user:update,user:delete,user:view,user:load
admin=user:*
​
​
​
#定义请求的地址需要做什么验证
[urls]
#请求login的时候不需要权限，游客身份即可(anon)
/login.do=anon
​
#请求/user/updatePwd.jsp的时候，需要身份认证(authc)
/user/updatePwd.jsp=authc
​
#请求/student的时候，需要角色认证，必须是拥有teacher角色的用户才行
/admin/*.jsp=roles[admin]
​
#请求/teacher的时候，需要权限认证，必须是拥有user:create权限的角色的用户才行
/teacher=perms["user:create"]
​
​

2）通过监听器EnvironmentLoaderListener读取配置文件，来创建相应的WebEnvironment

可通过shiroConfigLocations参数，指定shiro的配置文件 shiroConfigLocations 默认是“/WEB-INF/shiro.ini”IniWebEnvironment默认是先从/ WEB-INF/shiro.ini加载， 如果没有就默认加载 classpath:shiro.ini。

3） 配置过滤器，放在web.xml的最前面。该过滤器拦截所有的请求进行安全验证。

  <context-param>
        <param-name>shiroConfigLocations</param-name>
        <param-value>classpath:shiro-web.ini</param-value>
    </context-param>
    <listener>
        <listener-class>org.apache.shiro.web.env.EnvironmentLoaderListener</listener-class>
    </listener>
   //未登录 不可访问界面 过滤器
    <filter>
        <filter-name>ShiroFilter</filter-name>
        <filter-class>org.apache.shiro.web.servlet.ShiroFilter</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>ShiroFilter</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>
   //登录
    <servlet>
        <servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.zking.test.controller.LoginServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/login.do</url-pattern>
    </servlet-mapping>
   //退出
    <servlet>
        <servlet-name>LogoutServlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.zking.test.controller.LogoutServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>LogoutServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/logout.do</url-pattern>
    </servlet-mapping>
      //默认跳转
    <welcome-file-list>
        <welcome-file>login.jsp</welcome-file>
    </welcome-file-list>

5.2 url过滤器

shiro通过url过滤器链功能支持特定的过滤规则。示例：

[urls]
/assets/** = anon
/user/signup = anon
/user/** = user
/rpc/rest/** = perms[rpc:invoke], authc
/** = authc

对于每一行，等号左边的值表示相对上下文的 Web 应用路径。等号右边的值定义了过滤器链 - 一个逗号分隔的有序 Servlet 过滤器列表，它会针对给出的路径进行执行。 shiro内置的安全过滤器：

过滤器示例作用
anon/admins/**=anon表示可以匿名使用，如登录页面
authc/admins/user/**=authc表示需要认证才可使用
roles/admins/user/**=roles[admin]参数可以写多个，多个时必须加上引号，并且参数之间用逗号分割，当有多个参数时，例如/admins/user/**=roles["admin,guest"],每个参数通过才算通过，相当于hasAllRoles()方法
perms/admins/user/*=perms[user:add:]perms参数可以写多个，多个时必须加上引号，并且参数之间用逗号分割，例如/admins/user/*=perms["user:add:,user:modify:*"]，当有多个参数时必须每个参数都通过才通过，想当于isPermitedAll()方法
rest/admins/user/**=rest[user]根据请求的方法，相当于/admins/user/**=perms[user:method] ,其中method为post，get，delete等
authcBasic/admins/user/**=authcBasic没有参数表示httpBasic认证
过滤器实现类
anonorg.apache.shiro.web.filter.authc.AnonymousFilter
authcorg.apache.shiro.web.filter.authc.FormAuthenticationFilter
rolesorg.apache.shiro.web.filter.authz.RolesAuthorizationFilter
permsorg.apache.shiro.web.filter.authz.PermissionsAuthorizationFilter
restorg.apache.shiro.web.filter.authz.HttpMethodPermissionFilter
authcBasicorg.apache.shiro.web.filter.authc.BasicHttpAuthenticationFilter

1.实例代码！

登录 servlet

package com.zking.test.controller;

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.subject.Subject;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class LoginServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("login doPost");
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");

        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
        try {
            subject.login(token);
            request.getSession().setAttribute("username", username);
            request.getRequestDispatcher("/main.jsp").forward(request, response);
        } catch (AuthenticationException e) {
            request.getSession().setAttribute("message", "账号或密码错误");
            request.getRequestDispatcher("/login.jsp").forward(request, response);
        }
    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doPost(request, response);
    }
}

退出service

package com.zking.test.controller;

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.subject.Subject;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class LogoutServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //request.getSession().invalidate();
        System.out.println("logout...");
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        subject.logout();
        response.sendRedirect(request.getContextPath()+"/login.jsp");
    }


    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doPost(request, response);
    }
}

登录界面 login.jsp

<%--
  Created by IntelliJ IDEA.
  User: Administrator
  Date: 2018/7/24
  Time: 22:56
  To change this template use File | Settings | File Templates.
--%>
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    <h1>用户登陆</h1>
    <div style="color: red">${message}</div>
    <form action="login.do" method="post">
        帐号：<input type="text" name="username"><br>
        密码：<input type="password" name="password"><br>
        <input type="submit" value="确定">
        <input type="reset" value="重置">
    </form>
</body>
</html>

主界面 mian.jsp

<%--
  Created by IntelliJ IDEA.
  User: Administrator
  Date: 2018/7/24
  Time: 22:56
  To change this template use File | Settings | File Templates.
--%>
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<%@taglib prefix="r" uri="http://shiro.apache.org/tags" %>
<html>
<head>
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>主界面<%=System.currentTimeMillis()%>，欢迎您：[${sessionScope.username}]</h1>
<ul>
    系统功能列表
    <li>
        <a href="admin/addUser.jsp">用户新增</a>
    </li>
    <li>
        <a href="admin/listUser.jsp">用户查询</a>
    </li>
    <li>
        <a href="admin/resetPwd.jsp">重置用户密码</a>
    </li>
    <li>
        <a href="admin/updateUser.jsp">用户修改</a>
    </li>
    <li>
        <a href="user/updatePwd.jsp">个人密码修改</a>
    </li>
    <li>
        <a href="logout.do">退出系统</a>
    </li>
</ul>
<ul>
    shiro标签
    <li>
        <r:hasPermission name="user:create">
            <a href="admin/addUser.jsp">用户新增</a>
        </r:hasPermission>
    </li>
    <li>
        <a href="admin/listUser.jsp">用户查询</a>
    </li>
    <li>
        <a href="admin/resetPwd.jsp">重置用户密码</a>
    </li>
    <li>
        <r:hasPermission name="user:update">
            <a href="admin/updateUser.jsp">用户修改</a>
        </r:hasPermission>
    </li>
    <li>
        <a href="user/updatePwd.jsp">个人密码修改</a>
    </li>
    <li>
        <a href="logout.do">退出系统</a>
    </li>
</ul>
</body>
</html>

授权 未通过 跳转界面

<%--
  Created by IntelliJ IDEA.
  User: Administrator
  Date: 2018/7/24
  Time: 23:08
  To change this template use File | Settings | File Templates.
--%>
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    <h1>未授权的操作</h1>
    <div>
        未授权的操作，请与管理员联系，或切换帐号重新<a href="logout.do">登陆</a>后再试！
    </div>
</body>
</html>

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