Shiro安全框架第二篇|Shiro的整体架构

Shiro架构

上一节介绍了什么是Apache Shiro,接下来我们分别从外部和内部来看看Apache Shiro 的架构。


首先,我们从外部来看 Shiro,即从应用程序角度的来观察如何使用 Shiro 完成工作。如下图:

可以看到: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;

其每个 API 的含义:

Subject:主体,代表了当前 “用户”,这个用户不一定是一个具体的人,与当前应用交互的都是 Subject,如网络爬虫,机器人等;即一个抽象概念;所有 Subject 都绑定到 SecurityManager,与 Subject 的所有交互都会委托给 SecurityManager;可以把 Subject 认为是一个门面;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;它管理着所有Subject;可以看出它是 Shiro 的核心,它负责与后边介绍的其他组件进行交互,如果学习过 SpringMVC,相当于 DispatcherServlet 前端控制器。

Realm:域,Shiro 从从 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,即安全数据源。

也就是说对于我们而言,最简单的一个 Shiro 应用:

1、应用代码通过 Subject 来进行认证和授权,而 Subject 又委托给 SecurityManager;

2、我们需要给 Shiro 的 SecurityManager 注入 Realm,从而让 SecurityManager 能得到合法的用户及其权限进行判断。

从以上也可以看出,Shiro 不提供维护用户 / 权限,而是通过 Realm 让开发人员自己注入。

接下来我们来从 Shiro 内部来看下 Shiro 的架构,如下图所示:

Subject:主体,可以看到主体可以是任何可以与应用交互的 “用户”;

SecurityManager:相当于 SpringMVC 中的 DispatcherServlet 或者 Struts2 中的 FilterDispatcher;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、且负责进行认证和授权、及会话、缓存的管理。

Authenticator:认证器,负责主体认证的,这是一个扩展点,如果用户觉得 Shiro 默认的不好,可以自定义实现;其需要认证策略(Authentication Strategy),即什么情况下算用户认证通过了;

Authrizer:授权器,或者访问控制器,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 LDAP 实现,或者内存实现等等;由用户提供;注意:Shiro 不知道你的用户 / 权限存储在哪及以何种格式存储;所以我们一般在应用中都需要实现自己的 Realm;

SessionManager:如果写过 Servlet 就应该知道 Session 的概念,Session 需要有人去管理它的生命周期,这个组件就是 SessionManager;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、EJB等环境;所以,Shiro 就抽象了一个自己的 Session 来管理主体与应用之间交互的数据;这样的话,比如我们在Web 环境用,刚开始是一台 Web 服务器;接着又上了台 EJB 服务器;这时想把两台服务器的会话数据放到一个地方,这个时候就可以实现自己的分布式会话(如把数据放到 Memcached 服务器);

SessionDAO:DAO 大家都用过,数据访问对象,用于会话的 CRUD,比如我们想把 Session 保存到数据库,那么可以实现自己的 SessionDAO,通过如 JDBC 写到数据库;比如想把 Session 放到 Memcached 中,可以实现自己的 Memcached SessionDAO;另外 SessionDAO 中可以使用 Cache 进行缓存,以提高性能;

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去改变,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 与解密的。

专题链接:

Shiro安全框架第一篇| 什么是Apache Shiro?

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