shiro-2

 shiro-2     shiro授权 shiro和企业项目整合开发

 

  • 一、回顾

 

什么是权限管理?

权限管理是系统的安全范畴,要求必须是合法的用户才可以访问系统(用户认证),且必须具有该 资源的访问权限才可以访问该 资源(授权)。

认证:对用户合法身份的校验,要求必须是合法的用户才可以访问系统。

授权:访问控制,必须具有该 资源的访问权限才可以访问该 资源。

 

权限模型:标准权限数据模型包括 :用户、角色、权限(包括资源和权限)、用户角色关系、角色权限关系。

权限分配:通过UI界面方便给用户分配权限,对上边权限模型进行增、删、改、查操作。

权限控制:

         基于角色的权限控制:根据角色判断是否有操作权限,因为角色的变化 性较高,如果角色修改需要修改控制代码,系统可扩展性不强。

         基于资源的权限控制:根据资源权限判断是否有操作权限,因为资源较为固定,如果角色修改或角色中权限修改不需要修改控制代码,使用此方法系统可维护性很强。建议使用。

 

 

权限管理的解决方案:

  • 对于粗颗粒权限管理,建议在系统架构层面去解决,写系统架构级别统一代码(基础代码)。

         粗颗粒权限:比如对系统的url、菜单、jsp页面、页面上按钮、类方法进行权限管理,即对资源类型进行权限管理。

 

  •          对于细颗粒权限管理:

         粗颗粒权限:比如用户id为001的用户信息(资源实例)、类型为t01的商品信息(资源实例),对资源实例进行权限管理,理解对数据级别的权限管理。

         细颗粒权限管理是系统的业务逻辑,业务逻辑代码不方便抽取统一代码,建议在系统业务层进行处理。

 

 

基于url的权限管理(掌握):

         企业开发常用的方法,使用web应用中filter来实现,用户请求url,通过filter拦截,判断用户身份是否合法(用户认证),判断请求的地址是否是用户权限范围内的url(授权)。

 

 

shiro:

         shiro是一个权限管理框架,是apache下的开源项目。相比spring security框架更简单灵活,spring security对spring依赖较强。shiro可以实现web系统、c/s、分布式等系统 权限管理。

 

 

shiro认证流程:(掌握)

         1、subject(主体)请求认证,调用subject.login(token)

         2、SecurityManager (安全管理器)执行认证

         3、SecurityManager通过ModularRealmAuthenticator进行认证。

         4、ModularRealmAuthenticator将token传给realm,realm根据token中用户信息从数据库查询用户信息(包括身份和凭证)

    5、realm如果查询不到用户给ModularRealmAuthenticator返回null,ModularRealmAuthenticator抛出异常(用户不存在)

         6、realm如果查询到用户给ModularRealmAuthenticator返回AuthenticationInfo(认证信息)

         7、ModularRealmAuthenticator拿着AuthenticationInfo(认证信息)去进行凭证(密码 )比对。如果一致则认证通过,如果不致抛出异常(凭证错误)。

 

subject:主体

Authenticator:认证器( shiro提供)

realm(一般需要自定义):相当于数据源,认证器需要realm从数据源查询用户身份信息及权限信息。

 

 

  • 二、本文安排
  • 2.1shiro授权

         通过测试代码讲解基于角色权限控制,基于资源的权限控制(掌握)

 

  • 2.2shiro与spring进行整合

         项目框架springmvc+mybatis+shiro

 

  • 2.3在整合工程下学习:

         认证

         授权

         sessionManager

         缓存管理

         ....

 

  • 三、shiro授权
  • 3.1授权流程

 

 

 

  • 3.2三种授权方法

 

Shiro 支持三种方式的授权:

  • 编程式:通过写if/else 授权代码块完成:

Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

if(subject.hasRole(“admin”)) {

//有权限

} else {

//无权限

}

  • 注解式:通过在执行的Java方法上放置相应的注解完成:

@RequiresRoles("admin")

public void hello() {

//有权限

}

  • JSP/GSP 标签:在JSP/GSP 页面通过相应的标签完成:

<shiro:hasRole name="admin">

<!— 有权限—>

</shiro:hasRole>

 

  • 3.3shiro-permission.ini

shiro-permission.ini里边的内容相当于在数据库。

 

#用户

[users]

#用户zhang的密码是123,此用户具有role1role2两个角色

zhang=123,role1,role2

wang=123,role2

 

#权限

[roles]

#角色role1对资源user拥有createupdate权限

role1=user:create,user:update

#角色role2对资源user拥有createdelete权限

role2=user:create,user:delete

#角色role3对资源user拥有create权限

role3=user:create

 

 

权限标识符号规则:资源:操作:实例(中间使用半角:分隔)

user:create:01  表示对用户资源的01实例进行create操作。

user:create:表示对用户资源进行create操作,相当于user:create:*,对所有用户资源实例进行create操作。

 

user:*:01  表示对用户资源实例01进行所有操作。

 

 

  • 3.4程序编写

 

 

  • 四、自定义realm进行授权
  • 4.1需求

         上边的程序通过shiro-permission.ini对权限信息进行静态配置,实际开发中从数据库中获取权限数据。就需要自定义realm,由realm从数据库查询权限数据。

         realm根据用户身份查询权限数据,将权限数据返回给authorizer(授权器)。

 

  • 4.2自定义realm

 

在原来自定义的realm中,修改doGetAuthorizationInfo方法。

 

 

  • 4.3shiro-realm.ini

在shiro-realm.ini中配置自定义的realm,将realm设置到securityManager中。

 

[main]

#自定义 realm

customRealm=cn.itcast.shiro.realm.CustomRealm

#realm设置到securityManager,相当 spring中注入

securityManager.realms=$customRealm

 

  • 4.4测试程序

 

// 自定义realm进行资源授权测试

   @Test

   public void testAuthorizationCustomRealm() {

 

      // 创建SecurityManager工厂

      Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory(

            "classpath:shiro-realm.ini");

 

      // 创建SecurityManager

      SecurityManager securityManager = factory.getInstance();

 

      // SecurityManager设置到系统运行环境,和spring后将SecurityManager配置spring容器中,一般单例管理

      SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

 

      // 创建subject

      Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

 

      // 创建token令牌

      UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan",

            "111111");

 

      // 执行认证

      try {

         subject.login(token);

      } catch (AuthenticationException e) {

         // TODO Auto-generated catch block

         e.printStackTrace();

      }

 

      System.out.println("认证状态:" + subject.isAuthenticated());

      // 认证通过后执行授权

 

      // 基于资源的授权,调用isPermitted方法会调用CustomRealm从数据库查询正确权限数据

      // isPermitted传入权限标识符,判断user:create:1是否在CustomRealm查询到权限数据之内

      boolean isPermitted = subject.isPermitted("user:create:1");

      System.out.println("单个权限判断" + isPermitted);

 

      boolean isPermittedAll = subject.isPermittedAll("user:create:1",

            "user:create");

      System.out.println("多个权限判断" + isPermittedAll);

 

      // 使用check方法进行授权,如果授权不通过会抛出异常

      subject.checkPermission("items:add:1");

 

   }

 

 

  • 4.5授权流程

 

1、对subject进行授权,调用方法isPermitted("permission串")

2、SecurityManager执行授权,通过ModularRealmAuthorizer执行授权

3、ModularRealmAuthorizer执行realm(自定义的CustomRealm)从数据库查询权限数据

         调用realm的授权方法:doGetAuthorizationInfo

 

4、realm从数据库查询权限数据,返回ModularRealmAuthorizer

5、ModularRealmAuthorizer调用PermissionResolver进行权限串比对

6、如果比对后,isPermitted中"permission串"在realm查询到权限数据中,说明用户访问permission串有权限,否则 没有权限,抛出异常。

 

  • 五、shiro与项目整合
  • 5.1需求

将原来基于url的工程改成使用shiro实现。

  • 5.2创建新工程

创建web工程 :permission_shiro1110

  • 5.3去除原工程 的认证和授权的拦截

删除springmvc.xml中:

<mvc:interceptors>

  • 5.4jar包

包括 :

shiro-web的jar、

shiro-spring的jar

shiro-code的jar

 

  • 5.5web.xml中配置shiro的filter

在web系统中,shiro也通过filter进行拦截。filter拦截后将操作权交给spring中配置的filterChain(过虑链儿)

shiro提供很多filter。

 

在web.xml中配置filter

 

 

  • 5.6applicationContext-shiro.xml

在applicationContext-shiro.xml 中配置web.xml中fitler对应spring容器中的bean。

 

 

  • 5.7静态资源

 

对静态资源设置逆名访问:

修改applicationContext-shiro.xml:

 

 

  • 5.8登陆
  • 5.8.1原理

使用FormAuthenticationFilter过虑器实现 ,原理如下:

 

将用户没有认证时,请求loginurl进行认证,用户身份和用户密码提交数据到loginurl

FormAuthenticationFilter拦截住取出request中的username和password(两个参数名称是可以配置的)

FormAuthenticationFilter调用realm传入一个token(username和password)

realm认证时根据username查询用户信息(在Activeuser中存储,包括 userid、usercode、username、menus)。

如果查询不到,realm返回null,FormAuthenticationFilter向request域中填充一个参数(记录了异常信息)

 

 

  • 5.8.2登陆页面

由于FormAuthenticationFilter的用户身份和密码的input的默认值(username和password),修改页面的账号和密码 的input的名称为username和password

 

  • 5.8.3登陆代码实现

 

  • 5.8.4认证拦截过虑器

在applicationContext-shiro.xml中配置:

 

 

 

  • 5.9退出

 

  • 5.9.1使用LogoutFilter

不用我们去实现退出,只要去访问一个退出的url(该 url是可以不存在),由LogoutFilter拦截住,清除session。

 

在applicationContext-shiro.xml配置LogoutFilter:

 

可以删除原来的logout的controller方法代码。

 

 

  • 5.10认证信息在页面显示

1、认证后用户菜单在首页显示

2、认证后用户的信息在页头显示

 

  • 5.10.1修改realm设置完整认证信息

 

realm从数据库查询用户信息,将用户菜单、usercode、username等设置在SimpleAuthenticationInfo中。

 

先使用静态代码实现:

 

 

  • 5.10.2修改first.action将认证信息在页面显示

 

 

  • 5.11授权过虑器测试
  • 5.11.1使用PermissionsAuthorizationFilter

在applicationContext-shiro.xml中配置url所对应的权限。

 

测试流程:

1、在applicationContext-shiro.xml中配置filter规则

         <!--商品查询需要商品查询权限  -->

   /items/queryItems.action = perms[item:query]

2、用户在认证通过后,请求/items/queryItems.action

3、被PermissionsAuthorizationFilter拦截,发现需要“item:query”权限

4、PermissionsAuthorizationFilter调用realm中的doGetAuthorizationInfo获取数据库中正确的权限

5、PermissionsAuthorizationFilter对item:query 和从realm中获取权限进行对比,如果“item:query”在realm返回的权限列表中,授权通过。

 

  • 5.11.2创建refuse.jsp

如果授权失败,跳转到refuse.jsp,需要在spring容器中配置:

 

 

  • 5.11.3问题总结

1、在applicationContext-shiro.xml中配置过虑器链接,需要将全部的url和权限对应起来进行配置,比较发麻不方便使用。

2、每次授权都需要调用realm查询数据库,对于系统性能有很大影响,可以通过shiro缓存来解决。

 

  • 5.12shiro的过虑器

 

过滤器简称

对应的java类

anon

org.apache.shiro.web.filter.authc.AnonymousFilter

authc

org.apache.shiro.web.filter.authc.FormAuthenticationFilter

authcBasic

org.apache.shiro.web.filter.authc.BasicHttpAuthenticationFilter

perms

org.apache.shiro.web.filter.authz.PermissionsAuthorizationFilter

port

org.apache.shiro.web.filter.authz.PortFilter

rest

org.apache.shiro.web.filter.authz.HttpMethodPermissionFilter

roles

org.apache.shiro.web.filter.authz.RolesAuthorizationFilter

ssl

org.apache.shiro.web.filter.authz.SslFilter

user

org.apache.shiro.web.filter.authc.UserFilter

logout

org.apache.shiro.web.filter.authc.LogoutFilter

 

anon:例子/admins/**=anon 没有参数,表示可以匿名使用。

authc:例如/admins/user/**=authc表示需要认证(登录)才能使用,FormAuthenticationFilter是表单认证,没有参数

perms:例子/admins/user/**=perms[user:add:*],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。

user:例如/admins/user/**=user没有参数表示必须存在用户, 身份认证通过或通过记住我认证通过的可以访问,当登入操作时不做检查

 

 

  • 5.13认证
  • 5.13.1需求

修改realm的doGetAuthenticationInfo,从数据库查询用户信息,realm返回的用户信息中包括 (md5加密后的串和salt),实现让shiro进行散列串的校验。

 

  • 5.13.2修改doGetAuthenticationInfo从数据库查询用户信息

 

1、将SysService注入到realm中。

 

 

//realm的认证方法,从数据库查询用户信息

   @Override

   protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(

         AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {

     

      // token是用户输入的用户名和密码

      // 第一步从token中取出用户名

      String userCode = (String) token.getPrincipal();

 

      // 第二步:根据用户输入的userCode从数据库查询

      SysUser sysUser = null;

      try {

         sysUser = sysService.findSysUserByUserCode(userCode);

      } catch (Exception e1) {

         // TODO Auto-generated catch block

         e1.printStackTrace();

      }

 

      // 如果查询不到返回null

      if(sysUser==null){//

         return null;

      }

      // 从数据库查询到密码

      String password = sysUser.getPassword();

     

      //

      String salt = sysUser.getSalt();

 

      // 如果查询到返回认证信息AuthenticationInfo

     

      //activeUser就是用户身份信息

      ActiveUser activeUser = new ActiveUser();

     

      activeUser.setUserid(sysUser.getId());

      activeUser.setUsercode(sysUser.getUsercode());

      activeUser.setUsername(sysUser.getUsername());

      //..

     

      //根据用户id取出菜单

      List<SysPermission> menus  = null;

      try {

         //通过service取出菜单

         menus = sysService.findMenuListByUserId(sysUser.getId());

      } catch (Exception e) {

         // TODO Auto-generated catch block

         e.printStackTrace();

      }

      //将用户菜单 设置到activeUser

      activeUser.setMenus(menus);

     

     

      //activeUser设置simpleAuthenticationInfo

      SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(

            activeUser, password,ByteSource.Util.bytes(salt), this.getName());

 

      return simpleAuthenticationInfo;

   }

 

  • 5.13.3设置凭证匹配器

数据库中存储到的md5的散列值,在realm中需要设置数据库中的散列值它使用散列算法 及散列次数,让shiro进行散列对比时和原始数据库中的散列值使用的算法 一致。

 

 

  • 5.14授权
  • 5.14.1需求

修改realm的doGetAuthorizationInfo,从数据库查询权限信息。

使用注解式授权方法。

使用jsp标签授权方法。

 

  • 5.14.2修改doGetAuthorizationInfo从数据库查询权限

 

// 用于授权

   @Override

   protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(

         PrincipalCollection principals) {

     

      // principals获取主身份信息

      //getPrimaryPrincipal方法返回值转为真实身份类型(在上边的doGetAuthenticationInfo认证通过填充到SimpleAuthenticationInfo中身份类型),

      ActiveUser activeUser =  (ActiveUser) principals.getPrimaryPrincipal();

     

      //根据身份信息获取权限信息

      //从数据库获取到权限数据

      List<SysPermission> permissionList = null;

      try {

         permissionList = sysService.findPermissionListByUserId(activeUser.getUserid());

      } catch (Exception e) {

         // TODO Auto-generated catch block

         e.printStackTrace();

      }

      //单独定一个集合对象

      List<String> permissions = new ArrayList<String>();

      if(permissionList!=null){

         for(SysPermission sysPermission:permissionList){

            //将数据库中的权限标签 符放入集合

            permissions.add(sysPermission.getPercode());

         }

      }

     

     

      //查到权限数据,返回授权信息(要包括 上边的permissions)

      SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();

      //将上边查询到授权信息填充到simpleAuthorizationInfo对象中

      simpleAuthorizationInfo.addStringPermissions(permissions);

 

      return simpleAuthorizationInfo;

   }

 

  • 5.14.3开启controller类aop支持

对系统中类的方法给用户授权,建议在controller层进行方法授权。

 

在springmvc.xml中配置:

 

  • 5.14.4在controller方法中添加注解

 

 

 

 

  • 5.14jsp标签 授权

Jsp页面添加:

<%@ tagliburi="http://shiro.apache.org/tags" prefix="shiro" %>

 

标签名称

标签条件(均是显示标签内容)

<shiro:authenticated>

登录之后

<shiro:notAuthenticated>

不在登录状态时

<shiro:guest>

用户在没有RememberMe时

<shiro:user>

用户在RememberMe时

<shiro:hasAnyRoles name="abc,123" >

在有abc或者123角色时

<shiro:hasRole name="abc">

拥有角色abc

<shiro:lacksRole name="abc">

没有角色abc

<shiro:hasPermission name="abc">

拥有权限资源abc

<shiro:lacksPermission name="abc">

没有abc权限资源

<shiro:principal>

显示用户身份名称

 <shiro:principal property="username"/>     显示用户身份中的属性值

 

修改itemsList.jsp页面:

 

  • 5.14.6授权测试

当调用controller的一个方法,由于该 方法加了@RequiresPermissions("item:query") ,shiro调用realm获取数据库中的权限信息,看"item:query"是否在权限数据中存在,如果不存在就拒绝访问,如果存在就授权通过。

 

当展示一个jsp页面时,页面中如果遇到<shiro:hasPermission name="item:update">,shiro调用realm获取数据库中的权限信息,看item:update是否在权限数据中存在,如果不存在就拒绝访问,如果存在就授权通过。

 

问题:只要遇到注解或jsp标签的授权,都会调用realm方法查询数据库,需要使用缓存解决此问题。

 

  • 5.15shiro缓存

针对上边授权频繁查询数据库,需要使用shiro缓存。

 

  • 5.15.1缓存流程

 

shiro中提供了对认证信息和授权信息的缓存。shiro默认是关闭认证信息缓存的,对于授权信息的缓存shiro默认开启的。主要研究授权信息缓存,因为授权的数据量大。

 

用户认证通过。

该 用户第一次授权:调用realm查询数据库

该 用户第二次授权:不调用realm查询数据库,直接从缓存中取出授权信息(权限标识符)。

 

  • 5.15.2使用ehcache
  • 5.15.2.1添加Ehcache的jar包

 

  • 5.15.2.2配置cacheManager

 

 

  • 5.15.2.3shiro-ehcache.xml

 

 

  • 5.15.2.4缓存清空

如果用户正常退出,缓存自动清空。

如果用户非正常退出,缓存自动清空。

如果修改了用户的权限,而用户不退出系统,修改的权限无法立即生效。

需要手动进行编程实现:

         在权限修改后调用realm的clearCache方法清除缓存。

下边的代码正常开发时要放在service中调用。

在service中,权限修改后调用realm的方法。

在realm中定义clearCached方法:

 

//清除缓存

    public void clearCached() {

       PrincipalCollection principals = SecurityUtils.getSubject().getPrincipals();

       super.clearCache(principals);

    }

 

 

测试清除缓存controller方法:

 

  • 5.16sessionManager

 

和shiro整合后,使用shiro的session管理,shiro提供sessionDao操作 会话数据。

配置sessionManager

 

 

  • 5.17验证码
  • 5.17.1思路

shiro使用FormAuthenticationFilter进行表单认证,验证校验的功能应该加在FormAuthenticationFilter中,在认证之前进行验证码校验。

 

需要写FormAuthenticationFilter的子类,继承FormAuthenticationFilter,改写它的认证方法,在认证之前进行验证码校验。

 

  • 5.17.2自定义FormAuthenticationFilter

 

 

  • 5.17.3配置自定义FormAuthenticationFilter

 

 

 

  • 5.17.4在login.action对验证错误 进行解析

 

 

  • 5.17.5在登陆页面添加验证码

 

 

 

  • 5.17.6在filter配置匿名访问验证码jsp

 

 

  • 5.17.8记住我

 

         用户登陆选择“自动登陆”本次登陆成功会向cookie写身份信息,下次登陆从cookie中取出身份信息实现自动登陆。

 

  • 5.18.1用户身份实现java.io.Serializable接口

向cookie记录身份信息需要用户身份信息对象实现序列化接口,如下:

 

 

 

 

  • 5.18.2配置rememeberMeManager

 

 

 

  • 5.18.3登陆页面

 

 

  • 5.18.4配置rememberMe的input名称

 

 

 

  • 5.18.5测试

 

自动登陆后,需要查看 cookei是否有rememberMe

 

 

  • 5.18.6使用UserFilter

如果设置记住我,下次访问某些url时可以不用登陆。将记住我即可访问的地址配置让UserFilter拦截。

 

 

 

 

 

 

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