用shiro、redis做登录权限处理

前言 最近,需要用shiro做一套登录,机缘巧合看到了张开涛大佬的跟我学shiro

本文也是在此基础上完成的,点击上方链接可以到网盘上下载pdf

尽管有文档参考,但还是遇到了很多坑,所以在快要完成的时候写个blog总结回顾,等不忙的时候我会整理一份demo发到GitHub或者gitee上

先简单看下shiro,下面这些在很多地方都能看到列在这,是为了留给之前没看过的或(懒得找的—不是个好习惯)

Shiro 的 API 感觉还是不错清晰明了,其基本功能点如下图所示:
在这里插入图片描述
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;即判断用户是否能做事情,常见的如: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;
Shiro 是不会去管角色和权限的;这些需要我们自己去设计 / 提供;然后通过相应的接口注入给 Shiro 即可。

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 环境的,也可以是如 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:shiro 支持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。
从应用程序的角度来看
在这里插入图片描述
Subject:主体,代表了当前 “用户”,这个用户不一定是一个具体的人,与当前应用交互的任何东西都是 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;且它管理着所有 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,你可以把它看成 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:
应用代码通过 Subject 来进行认证和授权,而 Subject 又委托给 SecurityManager;
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。
从 Shiro 内部来看下 Shiro 的架构,如下图所示:
在这里插入图片描述
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 呢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;所有呢,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 / 解密的。

看完上面的是不有点感觉了,下面是我的实例
大致介绍下我的环境:
编辑器:idea
jdk:1.8
集成:gitlab
打包:gradle (看到大多数都是maven,这点很难受
主要的有:springboot 、shiro、redis、mysql

FIRST

配置这个身份验证即UserRealm,通过账号和密码来认证这个人的身份
在这里重写了两个方法,一个登陆、一个授权,如下图:

在这里插入图片描述在这里插入图片描述
先说这个登陆
如下登录流程图:
在这里插入图片描述

  1. 首先调用 Subject.login(token) 进行登录,其会自动委托给 Security Manager,调用之前必须通过 SecurityUtils.setSecurityManager() 设置;
  2. SecurityManager 负责真正的身份验证逻辑;它会委托给 Authenticator 进行身份验证;
  3. Authenticator 才是真正的身份验证者,Shiro API 中核心的身份认证入口点,此处可以自定义插入自己的实现;
  4. Authenticator 可能会委托给相应的 AuthenticationStrategy 进行多 Realm 身份验证,默认 ModularRealmAuthenticator 会调用 AuthenticationStrategy 进行多 Realm 身份验证;
  5. Authenticator 会把相应的 token 传入 Realm,从 Realm 获取身份验证信息,如果没有返回 / 抛出异常表示身份验证失败了。此处可以配置多个 Realm,将按照相应的顺序及策略进行访问。

在执行subject.login(usernamePasswordToken);方法时会到这个重写的doGetAuthenticationInfo中执行这个登录校验;
String username = authenticationToken.getPrincipal().toString();
String password = new String((char[]) authenticationToken.getCredentials());
在shiro里principals、credentials就是账号密码;去数据库查下密码MD5加密
在这里插入图片描述
如果身份验证失败请捕获 AuthenticationException 或其子类,常见的如: DisabledAccountException(禁用的帐号)、LockedAccountException(锁定的帐号)、UnknownAccountException(错误的帐号)、ExcessiveAttemptsException(登录失败次数过多)、IncorrectCredentialsException (错误的凭证)、ExpiredCredentialsException(过期的凭证)等

授权的话
先看看流程图:
在这里插入图片描述

如果没有涉及到权限的控制那就直接返回null就可以(那我这肯定不能直接返回空啊,要挨k的)
这个里面其实也没什么东西,之前有提到过shiro是不管角色和权限的,这个角色和权限需要自行设计,这里的实现只是去mysql查一下交个shiro而已。如下图:
在这里插入图片描述登录时subject.login()时调用,而授权呢就是通过以下方式触发的:

  1. 权限注解
  2. shirFilter
    注解的如下:
    @RequiresAuthentication
    表示当前 Subject 已经通过 login 进行了身份验证;即 Subject.isAuthenticated() 返回 true。 @RequiresUser
    表示当前 Subject 已经身份验证或者通过记住我登录的。
    @RequiresGuest
    表示当前 Subject 没有身份验证或通过记住我登录过,即是游客身份。
    @RequiresRoles(value={“admin”,“user”}, logical= Logical.AND)
    表示当前 Subject 需要角色 admin 和 user。
    @RequiresPermissions (value={“user:a”, “user:b”}, logical= Logical.OR)
    表示当前 Subject 需要权限 user:a 或 user:b。
    filter根据路径如下:
    访问/user/delete需要delete权限,在自定义Realm中为用户授权。
    filterMap.put("/user/delete", “perms[“user:delete”]”);
    但是,这两种都是硬编码,这个不符合最初搞这个登录的可配置想法。这里留个todo!!!

Shiro 的会话管理

shiro 提供了完整的企业级会话管理功能,不依赖于底层容器(如 web 容器 tomcat),提供了会话管理、会话事件监听、会话存储 / 持久化、容器无关的集群、失效 / 过期支持、对 Web 的透明支持、SSO 单点登录的支持等特性。也就是说直接使用 Shiro 的会话管理可以直接替换如 Web 容器的会话管理。

Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
Session session = subject.getSession();//获取会话
String sessionId = session.getId().toString();
session.getId();
获取当前会话的唯一标识。
session.getHost();
获取当前 Subject 的主机地址,该地址是通过 HostAuthenticationToken.getHost() 提供的。
session.getTimeout();
session.setTimeout(毫秒); 
获取 / 设置当前 Session 的过期时间;如果不设置默认是会话管理器的全局过期时间。  
session.getStartTimestamp();
session.getLastAccessTime();
获取会话的启动时间及最后访问时间
session.touch();
session.stop(); 
更新会话最后访问时间及销毁会话;当 Subject.logout() 时会自动调用 stop 方法来销毁会话。
session.setAttribute("key", "123");
Assert.assertEquals("123", session.getAttribute("key"));
session.removeAttribute("key");
设置 / 获取 / 删除会话属性;在整个会话范围内都可以对这些属性进行操作
在Web 环境的 WebSessionManager 又提供了如下接口:  
boolean isServletContainerSessions();// 是否使用 Servlet 容器的会话
Shiro 还提供了 ValidatingSessionManager 用于验资并过期会话:  
void validateSessions();// 验证所有会话是否过期

Shiro 提供了三个默认实现:

  1. DefaultSessionManager:DefaultSecurityManager 使用的默认实现
  2. ServletContainerSessionManager:DefaultWebSecurityManager 使用的默认实现,用于 Web 环境–>servelet容器
  3. DefaultWebSessionManager用于 Web 环境的实现,可以替代 ServletContainerSessionManager,自己维护会话(咱们在这里才用的就是这个)
    如下图:
    在这里插入图片描述

其中: globalSessionTimeout 将应用给所有 Session。可以单独设置每个 Session 的 timeout 属性来为每个 Session 设置其超时时间,(毫秒为单位),默认 30 分钟。
这个是在config包下配置的ShiroConfig,详细描述下面再说。
Cookie信息
sessionIdCookie 是 sessionManager 创建会话 Cookie 的模板:
sessionIdCookie.name:设置 Cookie 名字,默认为 JSESSIONID; (伏笔)
sessionIdCookie.domain:设置 Cookie 的域名,默认空,即当前访问的域名;
sessionIdCookie.path:设置 Cookie 的路径,默认空,即存储在域名根下;
sessionIdCookie.maxAge:设置 Cookie 的过期时间,秒为单位,默认 - 1 表示关闭浏览器时过期 Cookie;
sessionIdCookie.httpOnly:如果设置为 true,则客户端不会暴露给客户端脚本代码,使用 HttpOnly cookie 有助于减少某些类型的跨站点脚本攻击;此特性需要实现了 Servlet 2.5 MR6 及以上版本的规范的 Servlet 容器支持;
sessionManager.sessionIdCookieEnabled:是否启用 / 禁用 Session Id Cookie,默认是启用的;如果禁用后将不会设置 Session Id Cookie,即默认使用了 Servlet 容器的 JSESSIONID,且通过 URL 重写(URL 中的 “;JSESSIONID=id” 部分)保存 Session Id。

重写session listener
在这里插入图片描述

session存储和持久化

Shiro 提供 SessionDAO 用于会话的 CRUD,即 DAO(Data Access Object)模式实现

ID;主要此处返回的ID.equals(session.getId());
Serializable create(Session session);
//根据会话ID获取会话
Session readSession(Serializable sessionId) throws UnknownSessionException;
//更新会话;如更新会话最后访问时间/停止会话/设置超时时间/设置移除属性等会调用
void update(Session session) throws UnknownSessionException;
//删除会话;当会话过期/会话停止(如用户退出时)会调用
void delete(Session session);
//获取当前所有活跃用户,如果用户量多此方法影响性能
Collection<Session> getActiveSessions();

这里涉及到AbstractSessionDAO的实现,它提供了 SessionDAO 的基础实现,如生成会话 ID 等;CachingSessionDAO 提供了对开发者透明的会话缓存的功能,只需要设置相应的 CacheManager 即可;MemorySessionDAO 直接在内存中进行会话维护;而 EnterpriseCacheSessionDAO 提供了缓存功能的会话维护,默认情况下使用 MapCache 实现,内部使用 ConcurrentHashMap 保存缓存的会话。
在这里插入图片描述
这里咱们使用redis存储,如下图把session序列化存入redis
在这里插入图片描述
如果在会话过期时不想删除过期的会话可以:
sessionManager.setDeleteInvalidSessions(false);
如果是在获取会话时验证了会话已过期,将抛出 InvalidSessionException,可以拦截此异常,告知前端,跳到登录页。

shiro的RememberMe

  1. 首先在登录页面选中 RememberMe 然后登录成功
    如果是浏览器登录,一般会把 RememberMe 的 Cookie 写到客户端并保存下来;
  2. 关闭浏览器再重新打开;会发现浏览器还是记住你的;
  3. 访问一般的网页服务器端还是知道你是谁,且能正常访问;
  4. 但是,进行关键操作如进行支付时,此时还是需要再进行身份认证的,以确保当前用户还是 你。

在这里插入图片描述在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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