Apache Shiro框架

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一、概述

Apache Shiro是 Java 的一个强大易用的安全（权限）框架，提供了认证、授权、加密、会话管理、与Web 集成、缓存等功能，可为任何应用提供安全保障，能非常容易的开发出足够好的应用，其不仅可以用在JavaSE 环境，也可以用在 JavaEE 环境。Shiro为解决下列问题提供了保护应用的API：

  • 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 - 每用户相关的时间敏感的状态。

二、功能简介

Apache Shiro基本功能点如图所示：

Apache Shiro功能图

  • Authentication : 身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份；
  • 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；
  • 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；
  • 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；
  • Web Support : Web 支持，可以非常容易的集成到Web 环境；
  • 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；
  • Concurrency : 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；
  • Testing : 提供测试支持；
  • 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；
  • 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

三、Shiro 架构

3.1.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：

Apache Shiro外部来看

  • 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；
  • 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；
  • 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。

3.2.Shiro内部来看

Apache Shiro内部来看

  • Subject :任何可以与应用交互的“用户”；
  • 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。
  • 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；
  • 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；
  • 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
  • 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；
  • 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；
  • 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。