簡介
Apache Shiro是一個功能強大開源的Java安全框架,提供了認證、授權、加密、會話管理、與Web集成、緩存等。如同 spring security 一樣都是是一個權限安全框架,但是與Spring Security相比,在於他使用了和比較簡潔易懂的認證和授權方式。
其基本功能點如下圖所示:
- Authentication:身份認證/登錄,驗證用戶是不是擁有相應的身份;
- Authorization:授權,即權限驗證,驗證某個已認證的用戶是否擁有某個權限;即判斷用戶是否能做事情,常見的如:驗證某個用戶是否擁有某個角色。或者細粒度的驗證某個用戶對某個資源是否具有某個權限;
- Session Manager:會話管理,即用戶登錄後就是一次會話,在沒有退出之前,它的所有信息都在會話中;會話可以是普通JavaSE環境的,也可以是如Web環境的;
- Cryptography:加密,保護數據的安全性,如密碼加密存儲到數據庫,而不是明文存儲;
- Web Support:Web支持,可以非常容易的集成到Web環境;
- Caching:緩存,比如用戶登錄後,其用戶信息、擁有的角色/權限不必每次去查,這樣可以提高效率;
- Concurrency:shiro支持多線程應用的併發驗證,即如在一個線程中開啓另一個線程,能把權限自動傳播過去;
- Testing:提供測試支持;
- Run As:允許一個用戶假裝爲另一個用戶(如果他們允許)的身份進行訪問;
- Remember Me:記住我,這個是非常常見的功能,即一次登錄後,下次再來的話不用登錄了。
注意:Shiro不會去維護用戶、維護權限;這些需要我們自己去設計/提供;然後通過相應的接口注入給Shiro即可。
1.1 概述(從外部觀察)
從應用程序角度的來觀察如何使用Shiro完成工作。如下圖:
可以看到:應用代碼直接交互的對象是Subject,也就是說Shiro的對外API核心就是Subject;其每個API的含義:
Subject:主體,代表了當前“用戶”,這個用戶不一定是一個具體的人,與當前應用交互的任何東西都是Subject,如網絡爬蟲,機器人等;即一個抽象概念;所有Subject都綁定到SecurityManager,與Subject的所有交互都會委託給SecurityManager;可以把Subject認爲是一個門面;SecurityManager纔是實際的執行者;
SecurityManager:安全管理器;即所有與安全有關的操作都會與SecurityManager交互;且它管理着所有Subject;可以看出它是Shiro的核心,它負責與後邊介紹的其他組件進行交互,如果學習過SpringMVC,你可以把它看成DispatcherServlet前端控制器;
Realm:域,Shiro從從Realm獲取安全數據(如用戶、角色、權限),就是說SecurityManager要驗證用戶身份,那麼它需要從Realm獲取相應的用戶進行比較以確定用戶身份是否合法;也需要從Realm得到用戶相應的角色/權限進行驗證用戶是否能進行操作;可以把Realm看成DataSource,即安全數據源。
也就是說對於我們而言,最簡單的一個Shiro應用:
1、應用代碼通過Subject來進行認證和授權,而Subject又委託給SecurityManager;
2、我們需要給Shiro的SecurityManager注入Realm,從而讓SecurityManager能得到合法的用戶及其權限進行判斷。
1.2 詳細架構(內部)
從Shiro內部來看下Shiro的架構,如下圖所示:
- Subject (org.apache.shiro.subject.Subject)
主體,可以看到主體可以是任何可以與應用交互的“用戶”; - SecurityManager (org.apache.shiro.mgt.SecurityManager)
相當於SpringMVC中的DispatcherServlet或者Struts2中的FilterDispatcher;是Shiro的心臟;所有具體的交互都通過SecurityManager進行控制;它管理着所有Subject、且負責進行認證和授權、及會話、緩存的管理。 - Authenticator (org.apache.shiro.authc.Authenticator)
認證器,負責主體認證的,這是一個擴展點,如果用戶覺得Shiro默認的不好,可以自定義實現;其需要認證策略(Authentication Strategy),即什麼情況下算用戶認證通過了; - Authorizer (org.apache.shiro.authz.Authorizer)
授權器,或者訪問控制器,用來決定主體是否有權限進行相應的操作;即控制着用戶能訪問應用中的哪些功能; - SessionManager (org.apache.shiro.session.mgt.SessionManager)
如果寫過Servlet就應該知道Session的概念,Session呢需要有人去管理它的生命週期,這個組件就是SessionManager;而Shiro並不僅僅可以用在Web環境,也可以用在如普通的JavaSE環境、EJB等環境;所有呢,Shiro就抽象了一個自己的Session來管理主體與應用之間交互的數據;這樣的話,比如我們在Web環境用,剛開始是一臺Web服務器;接着又上了臺EJB服務器;這時想把兩臺服務器的會話數據放到一個地方,這個時候就可以實現自己的分佈式會話(如把數據放到Memcached服務器); - SessionDAO:DAO大家都用過,數據訪問對象,用於會話的CRUD,比如我們想把Session保存到數據庫,那麼可以實現自己的SessionDAO,通過如JDBC寫到數據庫;比如想把Session放到Memcached中,可以實現自己的Memcached SessionDAO;另外SessionDAO中可以使用Cache進行緩存,以提高性能;
- CacheManager (org.apache.shiro.cache.CacheManager)
緩存控制器,用來管理如用戶、角色、權限等的緩存的;因爲這些數據基本上很少去改變,放到緩存中後可以提高訪問的性能 - Cryptography (org.apache.shiro.crypto.*)
密碼模塊,Shiro提高了一些常見的加密組件用於如密碼加密/解密的。 - Realms (org.apache.shiro.realm.Realm)
可以有1個或多個Realm,可以認爲是安全實體數據源,即用於獲取安全實體的;可以是JDBC實現,也可以是LDAP實現,或者內存實現等等;由用戶提供;
注意:Shiro不知道你的用戶/權限存儲在哪及以何種格式存儲;所以我們一般在應用中都需要實現自己的Realm;