Shiro 架构原理 和 名词解释

JAVA herman 1273浏览 0评论
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之前写过4篇关于 Shiro 教程的文章。安全开源权限框架Shiro架构设计原理解析Shiro入门教程开源权限框架 Shiro 整合 web 项目的数据库设计Spring 整合 Shiro 实现登录认证和权限控制。这4篇文章反馈都很好,但是缺乏具体的案例。那么在本文之后的一系列文章中将结合案例程序来再次学习Shiro。

Shiro可以非常容易的开发出足够好的应用,其不仅可以用在JavaSE环境,也可以用在JavaEE环境。Shiro可以帮助我们完成:认证、授权、加密、会话管理、与Web集成、缓存等。Shiro api 功能点如下图所示:

Shiro api 功能点

Shiro api 介绍

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;
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。

Shiro 工作流程

Shiro 工作流程

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的含义如下:

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。

Shiro 应用授权流程

  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。

Shiro不提供维护用户/权限,而是通过Realm让开发人员自己注入。

Shiro 架构

Shiro 架构

Shiro 各组件介绍

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。

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