Shiro框架：Shiro简介、登陆认证入门程序、认证执行流程、使用自定义Realm进行登陆认证、Shiro的MD5散列算法

一、Shiro介绍：

1、什么是shiro：

（1）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。

（2）spring中有spring security，是一个权限框架，但是它和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。

（3）使用shiro实现系统 的权限管理，有效提高开发效率，从而降低开发成本。

2、shiro架构：

（1）subject：主体，可以是用户也可以是程序，主体要访问系统，系统需要对主体进行认证、授权。

（2）securityManager：安全管理器，主体进行认证和授权都 是通过securityManager进行。

（3）authenticator：认证器，主体进行认证最终通过authenticator进行的。

（4）authorizer：授权器，主体进行授权最终通过authorizer进行的。

（5）sessionManager：web应用中一般是用web容器对session进行管理，shiro也提供一套session管理的方式。

（6）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。

（7）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。

（8）realm：域，领域，相当于数据源，通过realm存取认证、授权相关数据。在realm中存储授权和认证的逻辑。

（9）cryptography：密码管理，提供了一套加密/解密的组件，方便开发。比如提供常用的散列、加/解密等功能。比如 md5散列算法。

3、相关jar包依赖：

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

	        <dependency>
			<groupId>org.apache.shiro</groupId>
			<artifactId>shiro-core</artifactId>
			<version>1.4.0</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.apache.shiro</groupId>
			<artifactId>shiro-web</artifactId>
			<version>1.4.0</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.apache.shiro</groupId>
			<artifactId>shiro-spring</artifactId>
			<version>1.4.0</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.apache.shiro</groupId>
			<artifactId>shiro-ehcache</artifactId>
			<version>1.4.0</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.apache.shiro</groupId>
			<artifactId>shiro-quartz</artifactId>
			<version>1.4.0</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>1.4.0</version>
</dependency>

二、Shiro认证入门程序搭建：

1、shiro认证流程：

2、导入jar包依赖：shiro-core.jar

3、工程结构：

4、编写shiro-first.ini配置文件：

通过此配置文件创建securityManager工厂。

#对用户信息进行配置
[users]
#用户账户和密码
zhangsan=111111
lisi=222222

5、Authentication类：

//shiro入门程序测试类：
public class Authentication {

	//用户登陆和退出测试
	@Test
	public void testLogin(){
		//1、创建securityManager工厂，通过ini配置文件创建securityManager工厂
		Factory<SecurityManager> factory=
				new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-first.ini");
		//2、创建securityManager
		SecurityManager securityManager=factory.getInstance();
		//3、将SecurityManager设置在当前运行环境中
		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
		//4、从SecurityUtils里面 创建一个subject;
		Subject subject=SecurityUtils.getSubject();
		
		//5、在认证提交前准备token(令牌)
		UsernamePasswordToken token=new UsernamePasswordToken("zhangsan","111111");
		
		try{
			//6、执行认证提交；
			subject.login(token);
		}catch (AuthenticationException  e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		//7、是否认证通过
		boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
	
		//8、退出操作
		subject.logout();
		isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
	}
}

6、运行结果：

至此，一个简单的shiro入门程序就搭建完成了。

三、shiro的执行流程：

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；

3、securityManager进行认证，securityManager最终由ModularRealmAuthenticator进行认证；

4、ModularRealmAuthenticator调用IniRealm(给realm传入token) 去ini配置文件中查询用户信息；

5、IniRealm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）：

（1）如果查询到用户信息，就给ModularRealmAuthenticator返回用户信息（账号和密码）

（2）如果查询不到，就给ModularRealmAuthenticator返回null

6、ModularRealmAuthenticator接收IniRealm返回Authentication认证信息

（1）如果返回的认证信息是null，ModularRealmAuthenticator抛出异常（org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException）

（2）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）

小结：

ModularRealmAuthenticator的作用是进行认证，需要调用realm查询用户信息（在数据库中存在用户信息），

ModularRealmAuthenticator进行密码对比（认证过程）。

realm：需要根据token中的身份信息去查询数据库（入门程序使用ini配置文件），如果查到用户返回认证信息，如果查询不到返回null。

 

 

四、自定义Reaml进行用户认证：

实际开发需要realm从数据库中查询用户信息。

1、继承realm接口：

2、自定义realm的示例：

工程结构：

3、自定义realm：

//自定义的Realm，需要继承AuthorizingRealm
public class CustomRealm extends AuthorizingRealm{

	// 设置realm的名称
	@Override
	public void setName(String name) {
		super.setName("customRealm");
	}

	// 用于认证
	@Override
	protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(
			AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {

		// token是用户输入的
		// 第一步从token中取出身份信息
		String userCode = (String) token.getPrincipal();

		// 第二步：根据用户输入的userCode从数据库查询
		// ....
		// 如果查询不到返回null
		//这个例子中假设数据库中用户账号是zhangsansan
		if(!userCode.equals("zhangsan")){//
			return null;
		}
		// 模拟从数据库查询到密码是111111
		String password = "111111";

		// 如果查询到返回认证信息AuthenticationInfo
		SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(
				userCode, password, this.getName());

		return simpleAuthenticationInfo;
	}

	// 用于授权
	@Override
	protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(
			PrincipalCollection principals) {
		// TODO Auto-generated method stub
		return null;
	}
}

4、配置realm：

需要在shiro-realm.ini配置realm注入到securityManager中：

[main]
#自定义的realm
customRealm=com.zwp.shiro.realm.CustomRealm
#将realm设置到securityManager,相当于spring中的注入
securityManager.realms=$customRealm

5、测试：

	@Test
	public void testCustomRealm() {
		//1、创建securityManager工厂，通过ini配置文件创建securityManager工厂
		Factory<SecurityManager> factory=
				new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm.ini");
		//2、创建securityManager
		SecurityManager securityManager=factory.getInstance();
		//3、将SecurityManager设置在当前运行环境中
		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
		//4、从SecurityUtils里面 创建一个subject;
		Subject subject=SecurityUtils.getSubject();
		
		//5、在认证提交前准备token(令牌)
		UsernamePasswordToken token=new UsernamePasswordToken("zhangsan","111111");
		
		try{
			//6、执行认证提交；
			subject.login(token);
		}catch (AuthenticationException  e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		//7、是否认证通过
		boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
	
		//8、退出操作
		subject.logout();
		isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
	}

6、测试结果：

至此，Realm的配置就完成了。

 

 

五、Shiro的MD5加密算法：

1、散列算法：

在项目中，通常需要对密码进行散列，常用的有MD5、SHA。

（1）对md5密码，如果知道散列后的值可以通过穷举算法，得到md5密码对应的明文。因此，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。

（2）正常使用时散列方法：

在程序中对原始密码+盐进行散列，将散列值存储到数据库中，并且还要将盐也要存储在数据库中。

（3）如果进行密码对比时，使用相同方法，将原始密码+盐进行散列，进行比对。

2、MD5散列测试程序：

public class MD5Test {
	public static void main(String[] args) {
		//原始 密码 
		String source = "111111";
		//盐
		String salt = "qwerty";
		//散列次数
		int hashIterations = 2;
		//上边散列1次：f3694f162729b7d0254c6e40260bf15c
		//上边散列2次：36f2dfa24d0a9fa97276abbe13e596fc
		
		//构造方法中：
		//第一个参数：明文，原始密码 
		//第二个参数：盐，通过使用随机数
		//第三个参数：散列的次数，比如散列两次，相当 于md5(md5(''))
		Md5Hash md5Hash = new Md5Hash(source, salt, hashIterations);
		
		String password_md5 =  md5Hash.toString();
		System.out.println(password_md5);
		//第一个参数：散列算法 
		SimpleHash simpleHash = new SimpleHash("md5", source, salt, hashIterations);
		System.out.println(simpleHash.toString());
	}
}

3、自定义realm支持散列算法：

需求：实际开发时，realm要进行MD5值（明文散列后的值）的对比；

（1）项目结构：

（2）新建realm：（CustomRealmMd5.java）

//自定义realm支持散列算法:
public class CustomRealmMd5 extends AuthorizingRealm {
	// 设置realm的名称
	@Override
	public void setName(String name) {
		super.setName("customRealmMd5");
	}
	
	@Override
	protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
		// token是用户输入的
		// 第一步从token中取出身份信息
		String userCode = (String) token.getPrincipal();

		// 第二步：根据用户输入的userCode从数据库查询
		// ....
		// 如果查询不到返回null
		// 数据库中用户账号是zhangsansan
		if(!userCode.equals("zhangsan")){
			 return null; 
		 }

		// 模拟从数据库查询到密码,散列值
		String password = "13f79dafcbbedc313273e2b891ac84d3";
		// 从数据库获取salt
		String salt = "qwerty";
		//上边散列值和盐对应的明文：123456 散列次数2

		// 如果查询到返回认证信息AuthenticationInfo
		SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(
				userCode, password, ByteSource.Util.bytes(salt), this.getName());

		return simpleAuthenticationInfo;
	}
	
	@Override
	protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
		return null;
	}
}

（3）在realm的ini文件中配置凭证匹配器：

[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=2

#将凭证匹配器设置到realm
customRealm=com.zwp.shiro.realm.CustomRealmMd5
customRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatcher
securityManager.realms=$customRealm

（4）测试类：

//自定义realm支持散列算法测试：
	@Test
	public void testCustomRealmMd5() {
		//1、创建securityManager工厂，通过ini配置文件创建securityManager工厂
		Factory<SecurityManager> factory=
				new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm-md5.ini");
		//2、创建securityManager
		SecurityManager securityManager=factory.getInstance();
		//3、将SecurityManager设置在当前运行环境中
		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
		//4、从SecurityUtils里面 创建一个subject;
		Subject subject=SecurityUtils.getSubject();
		
		//5、在认证提交前准备token(令牌)
		UsernamePasswordToken token=new UsernamePasswordToken("zhangsan","123456");
		
		try{
			//6、执行认证提交；
			subject.login(token);
		}catch (AuthenticationException  e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		//7、是否认证通过
		boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
	
		//8、退出操作
		subject.logout();
		isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
		System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);
	}

至此，自定义realm支持散列算法的就完成了。