安全（权限）框架Shiro概述及原理

1.1

Shiro

是什么

Apache Shiro

是一个功能强大且易于使用的

Java

安全（权限）框架。

Shiro

可以完成：认证、授权、加密、会话管理、与

Web

集成、缓存 等。借助

Shiro

您可以快速轻松地保护任何应用程序——从最小的移动应用程序到最大的

Web

和企业应用程序。

官网：https://shiro.apache.org/

1.2 为什么要用

Shiro

自 2003 年以来，框架格局发生了相当大的变化，因此今天仍然有很多系统在使用

Shiro

。这与

Shiro

的特性密不可分。

• 易于使用：使用Shiro构建系统安全框架非常简单。就算第一次接触也可以快速掌握。
• 全面：Shiro包含系统安全框架需要的功能，满足安全需求的“一站式服务”。
• 灵活：Shiro可以在任何应用程序环境中工作。虽然它可以在Web、EJB和IoC环境中工作，但不需要依赖它们。Shiro也没有强制要求任何规范，甚至没有很多依赖项。
• 强力支持Web：Shiro具有出色的Web应用程序支持，可以基于应用程序URL和Web协议（例如REST）创建灵活的安全策略，同时还提供一组JSP库来控制页面输出。
• 兼容性强：Shiro的设计模式使其易于与其他框架和应用程序集成。Shiro与Spring、Grails、Wicket、Tapestry、Mule、Apache Camel、Vaadin等框架无缝集成。
• 社区支持：Shiro是Apache软件基金会的一个开源项目，有完备的社区支持，文档支持。如果需要，像 Katasoft这样的商业公司也会提供专业的支持和服务。

1.3

Shiro

与

Spring Security

的对比

1. Spring Security基于Spring开发，项目若使用Spring作为基础，配合Spring Security做权限更加方便，而Shiro需要和Spring进行整合开发；
2. Spring Security功能比Shiro更加丰富些，例如安全维护方面；
3. Spring Security社区资源相对比Shiro更加丰富；
4. Shiro的配置和使用比较简单，Spring Security上手复杂些；
5. Shiro依赖性低，不需要任何框架和容器，可以独立运行，Spring Security依赖Spring容器；
6. shiro不仅仅可以使用在web中，它可以工作在任何应用环境中。在集群会话时Shiro最重要的一个好处或许就是它的会话是独立于容器的。

1.4 基本功能

1.4.1 基本功能点

如下图所示：

1.4.2 功能简介

（1）

Authentication

：身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份；

（2）

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 户是否能进行什么操作，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；

（3）

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，也可以是

Web

环境的；

（4）

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；

（5）

Web Support

：

Web

支持，可以非常容易的集成到

Web

环境；

（6）

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；

（7）

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；

（8）

Testing

：提供测试支持；

（9）

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；

（10）

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。

1.5 原理

1.5.1

Shiro

架构（

Shiro

外部来看）

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

**

Shiro

架构**

（1）

Subject

：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

。

Subject

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；与

Subject

的所有交互都会委托给

SecurityManager

；

Subject

其实是一个门面，

SecurityManager

才是实际的执行者；

（2）

SecurityManager

：安全管理器；即所有与安全有关的操作都会与

SecurityManager

交互；且其管理着所有

Subject

；可以看出它是

Shiro

的核心，它负责与

Shiro

的其他组件进行交互，它相当于

SpringMVC

中

DispatcherServlet

的角色

（3）

Realm

：

Shiro 

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

。

1.5.2

Shiro

架构（

Shiro

内部来看）

**

Shiro

架构**

（1）

Subject

：任何可以与应用交互的“用户”；

（2）

SecurityManager

：相当于

SpringMVC

中的

DispatcherServlet

；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、授权、会话及缓存的管理。

（3）

Authenticator

：负责

Subject

认证，是一个扩展点，可以自定义实现；可以使用认证策略（

Authentication Strategy

），即什么情况下算用户认证通过了；

（4）

Authorizer

：授权器、即访问控制器，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；

（5）

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，也可以是内存实现等等；由用户提供；所以一般在应用中都需要实现自己的

Realm

；

（6）

SessionManager

：管理

Session

生命周期的组件；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；

（7）

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改变，放到缓存中后可以提高访问的性能；

仅仅可以用在

Web

环境，也可以用在如普通的

JavaSE

环境；

（7）

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改变，放到缓存中后可以提高访问的性能；

（8）

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。