Apache Shiro 介绍

jopen 10年前

Apache Shiro是Java的一个安全框架,shiro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。见下图:

Apache Shiro 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

  • 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。

  • 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/权限不必每次查数据库,放到缓存中,下次可以直接用。
  • 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。

记住一点,shiro不会去维护用户、权限。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。

首先,我们从外部来分析一下shiro:

Apache Shiro 介绍

可以看到,应用程序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。

  • 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。

  • Realm:域,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,即安全数据源。

接下来,我们来从shiro内部分析下它的架构:

Apache Shiro 介绍

  • Subject:主体是可以和任何应用交互的“用户”。

  • SecurityManager: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。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,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:可以有一个或多个Realm,可以认为是安全实体数据源,可以是JDBC实现,也可以是LDAP实现,或者内存实现等等。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需要有组件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,所以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Session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提供了一些常见的加密组件用于如密码加密/解密的。