1.1 簡介
Apache Shiro是Java的一個(gè)安全框架。目前,使用Apache Shiro的人越來越多,因?yàn)樗喈?dāng)簡單,對(duì)比Spring Security,可能沒有Spring Security做的功能強(qiáng)大,但是在實(shí)際工作時(shí)可能并不需要那么復(fù)雜的東西,所以使用小而簡單的Shiro就足夠了。對(duì)于它倆到底哪個(gè)好,這個(gè)不必糾結(jié),能更簡單的解決項(xiàng)目問題就好了
Shiro可以非常容易的開發(fā)出足夠好的應(yīng)用,其不僅可以用在JavaSE環(huán)境,也可以用在JavaEE環(huán)境。
Shiro可以幫助我們完成:認(rèn)證、授權(quán)、加密、會(huì)話管理、與Web集成、緩存等。
而且Shiro的API也是非常簡單;其基本功能點(diǎn)如下圖所示:
Authentication:身份認(rèn)證/登錄,驗(yàn)證用戶是不是擁有相應(yīng)的身份;
Authorization:授權(quán),即權(quán)限驗(yàn)證,驗(yàn)證某個(gè)已認(rèn)證的用戶是否擁有某個(gè)權(quán)限;即判斷用戶是否能做事情,常見的如:驗(yàn)證某個(gè)用戶是否擁有某個(gè)角色?;蛘呒?xì)粒度的驗(yàn)證某個(gè)用戶對(duì)某個(gè)資源是否具有某個(gè)權(quán)限;
Session Manager:會(huì)話管理,即用戶登錄后就是一次會(huì)話,在沒有退出之前,它的所有信息都在會(huì)話中;會(huì)話可以是普通JavaSE環(huán)境的,也可以是如Web環(huán)境的;
Cryptography:加密,保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性,如密碼加密存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫,而不是明文存儲(chǔ);
Web Support:Web支持,可以非常容易的集成到Web環(huán)境;
Caching:緩存,比如用戶登錄后,其用戶信息、擁有的角色/權(quán)限不必每次去查,這樣可以提高效率;
Concurrency:shiro支持多線程應(yīng)用的并發(fā)驗(yàn)證,即如在一個(gè)線程中開啟另一個(gè)線程,能把權(quán)限自動(dòng)傳播過去;
Testing:提供測(cè)試支持;
Run As:允許一個(gè)用戶假裝為另一個(gè)用戶(如果他們?cè)试S)的身份進(jìn)行訪問;
Remember Me:記住我,這個(gè)是非常常見的功能,即一次登錄后,下次再來的話不用登錄了。
記住一點(diǎn),Shiro不會(huì)去維護(hù)用戶、維護(hù)權(quán)限;這些需要我們自己去設(shè)計(jì)/提供;然后通過相應(yīng)的接口注入給Shiro即可。
接下來我們分別從外部和內(nèi)部來看看Shiro的架構(gòu),對(duì)于一個(gè)好的框架,從外部來看應(yīng)該具有非常簡單易于使用的API,且API契約明確;從內(nèi)部來看的話,其應(yīng)該有一個(gè)可擴(kuò)展的架構(gòu),即非常容易插入用戶自定義實(shí)現(xiàn),因?yàn)槿魏慰蚣芏疾荒軡M足所有需求。
首先,我們從外部來看Shiro吧,即從應(yīng)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(yīng)用代碼直接交互的對(duì)象是Subject,也就是說Shiro的對(duì)外API核心就是Subject;其每個(gè)API的含義:
Subject:主體,代表了當(dāng)前“用戶”,這個(gè)用戶不一定是一個(gè)具體的人,與當(dāng)前應(yīng)用交互的任何東西都是Subject,如網(wǎng)絡(luò)爬蟲,機(jī)器人等;即一個(gè)抽象概念;所有Subject都綁定到SecurityManager,與Subject的所有交互都會(huì)委托給
SecurityManager;可以把Subject認(rèn)為是一個(gè)門面;SecurityManager才是實(shí)際的執(zhí)行者;
SecurityManager:安全管理器;即所有與安全有關(guān)的操作都會(huì)與SecurityManager交互;且它管理著所有Subject;可以看出它是Shiro的核心,它負(fù)責(zé)與后邊介紹的其他組件進(jìn)行交互,如果學(xué)習(xí)過SpringMVC,你可以把它看成DispatcherServlet前端控制器;
Realm:域,Shiro從Realm獲取安全數(shù)據(jù)(如用戶、角色、權(quán)限),就是說SecurityManager要驗(yàn)證用戶身份,那么它需要從Realm獲取相應(yīng)的用戶進(jìn)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(yīng)的角色/權(quán)限進(jìn)行驗(yàn)證用戶是否能進(jìn)行操作;可以把Realm看成DataSource,即安全數(shù)據(jù)源。
也就是說對(duì)于我們而言,最簡單的一個(gè)Shiro應(yīng)用:
1、應(yīng)用代碼通過Subject來進(jìn)行認(rèn)證和授權(quán),而Subject又委托給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(quán)限進(jìn)行判斷。
從以上也可以看出,Shiro不提供維護(hù)用戶/權(quán)限,而是通過Realm讓開發(fā)人員自己注入。
接下來我們從Shiro內(nèi)部來看下Shiro的架構(gòu),如下圖所示:
Subject:主體,可以看到主體可以是任何可以與應(yīng)用交互的“用戶”;
SecurityManager:相當(dāng)于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(jìn)行控制;它管理著所有Subject、且負(fù)責(zé)進(jìn)行認(rèn)證和授權(quán)、及會(huì)話、緩存的管理。
Authenticator:認(rèn)證器,負(fù)責(zé)主體認(rèn)證的,這是一個(gè)擴(kuò)展點(diǎn),如果用戶覺得Shiro默認(rèn)的不好,可以自定義實(shí)現(xiàn);其需要認(rèn)證策略(Authentication Strategy),即什么情況下算用戶認(rèn)證通過了;
Authrizer:授權(quán)器,或者訪問控制器,用來決定主體是否有權(quán)限進(jìn)行相應(yīng)的操作;即控制著用戶能訪問應(yīng)用中的哪些功能;
Realm:可以有1個(gè)或多個(gè)Realm,可以認(rèn)為是安全實(shí)體數(shù)據(jù)源,即用于獲取安全實(shí)體的;可以是JDBC實(shí)現(xiàn),也可以是LDAP實(shí)現(xiàn),或者內(nèi)存實(shí)現(xiàn)等等;由用戶提供;注意:Shiro不知道你的用戶/權(quán)限存儲(chǔ)在哪及以何種格式存儲(chǔ);所以我們一般在應(yīng)用中都需要實(shí)現(xiàn)自己的Realm;
SessionManager:如果寫過Servlet就應(yīng)該知道Session的概念,Session呢需要有人去管理它的生命周期,這個(gè)組件就是SessionManager;而Shiro并不僅僅可以用在Web環(huán)境,也可以用在如普通的JavaSE環(huán)境、EJB等環(huán)境;所有呢,Shiro就抽象了一個(gè)自己的Session來管理主體與應(yīng)用之間交互的數(shù)據(jù);這樣的話,比如我們?cè)赪eb環(huán)境用,剛開始是一臺(tái)Web服務(wù)器;接著又上了臺(tái)EJB服務(wù)器;這時(shí)想把兩臺(tái)服務(wù)器的會(huì)話數(shù)據(jù)放到一個(gè)地方,這個(gè)時(shí)候就可以實(shí)現(xiàn)自己的分布式會(huì)話(如把數(shù)據(jù)放到Memcached服務(wù)器);
SessionDAO:DAO大家都用過,數(shù)據(jù)訪問對(duì)象,用于會(huì)話的CRUD,比如我們想把Session保存到數(shù)據(jù)庫,那么可以實(shí)現(xiàn)自己的SessionDAO,通過如JDBC寫到數(shù)據(jù)庫;比如想把Session放到Memcached中,可以實(shí)現(xiàn)自己的Memcached SessionDAO;另外SessionDAO中可以使用Cache進(jìn)行緩存,以提高性能;
CacheManager:緩存控制器,來管理如用戶、角色、權(quán)限等的緩存的;因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)基本上很少去改變,放到緩存中后可以提高訪問的性能
Cryptography:密碼模塊,Shiro提高了一些常見的加密組件用于如密碼加密/解密的。
到此Shiro架構(gòu)及其組件就認(rèn)識(shí)完了