Shiro01 --- Apache Shiro架構之身份認證（Authentication）

轉載:原：https://blog.csdn.net/PORSCHE_GT3RS/article/details/79170367

Shiro系列文章：
【Shiro】Apache Shiro架構之權限認證（Authorization）
【Shiro】Apache Shiro架構之集成web
【Shiro】Apache Shiro架構之自定義realm
【Shiro】Apache Shiro架構之實際運用（整合到Spring中)

　　
　　Apache Shiro是一個強大易用的Java安全框架，提供了認證、授權、加密和會話管理功能，可爲任何應用提供安全保障。本文主要介紹一下Shiro中的身份認證功能，如下：

　　本文參考自Apache Shiro的官方文檔：http://shiro.apache.org/authentication.html。
　　本文遵循以下流程：先介紹Shiro中的身份認證，再通過一個實例來具體說明一下（基於maven）。

1. 認證主體（Authenticating Subjects）

　　Subject 認證主體包含兩個信息：

Principals：身份。可以是用戶名，郵件，手機號碼等等，用來標識一個登錄主體身份；
Credentials：憑證。常見有密碼，數字證書等等。

　　在Shiro中可以在.ini文件中指定一個認證主體，也可以從數據庫中取，這裏使用.ini文件來寫一個簡單的認證主體：

[users]
csdn1=12345
csdn2=12345

　　可以表示兩個用戶，賬號爲csdn1和csdn2，密碼都是12345。至於這個文件怎麼用，後面我會在實例中介紹。
　　驗證一個主體的方法可以有效地細分爲三個不同的步驟：

Step 1：收集主體提交的身份和憑證；
Step 2：提交該身份和憑證；
Step 3：如果提交成功，允許訪問，否則重新嘗試身份驗證或阻止訪問。
Step 4：退出

　　下面說明Shiro中的API是如何反映以上步驟的：

//Step1: Collect the Subject's principals and credentials
//根據用戶名和密碼獲得一個令牌（token）
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
//token.setRememberMe(true); //可選用

　　在Step1中，我們使用UsernamePasswordToken，支持最常用的用戶名/密碼認證方式。這是Shiro的org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken接口，這是由Shiro的認證系統代表提交的主體和憑證使用的基本接口的實現。username和password就是和Subject認證主體中對應的身份和憑證做驗證的。當然也可以記住該用戶，這個可有可無，關於RememberMe將在後續文章中介紹。

//Step2: Submit the principals and credentials
//得到當前執行的用戶
Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
//進行認證
currentUser.login(token);

　　在Step2中，先通過SecurityUtils工具類獲取當前執行的用戶，然後進行身份認證，這個認證會參考ini文件中的Subject主體（當然了，實際中是參考數據庫中的信息），在下面的示例程序中可以看的出。

//Step3: Handling Success or Failure
try {
    currentUser.login(token);
} catch ( AuthenticationException ae ) {
    //unexpected error?
    //Handel error
}
//No problems, continue on as expected...

　　在Step3中，我們要根據認證的結果來處理正確或者錯誤的結果，所以我們需要將currentUser.login(token)使用try/catch包起來。

//Step4: Logging out
currentUser.logout();

　　與認證相反的是釋放所有已知的確定的狀態。當主體完成與應用程序交互，可以調用subject.logout（）放棄所有的身份信息，subject.logout（）會刪除所有身份信息以及他們的會話（這裏的會話指的是Shiro中的會話）。

2. 認證過程（Authentication Sequence）

　　上文介紹了認證主體，以及從代碼的角度來分析了一下身份認證過程。下面來看一下在身份認證中，Shiro裏面都幹了些啥。圖出自官方文檔：

　　Step1：應用程序代碼在調用Subject.login(token)方法後，傳入代表最終用戶的身份和憑證構造的AuthenticationToken實例token。
　　Step2：將Subject實例委託給應用程序的SecurityManager（Shiro的安全管理）通過調用securityManager.login（token）來開始實際的認證工作。這裏開始真正的認證工作了。
　　Step3，4，5：然後SecurityManager就會根據具體的reaml去進行安全認證了。
　　這個realm到底是啥呢？realm就是一個域，Shiro就是從realm中獲取驗證數據的，也就是我們寫在.ini文件中的東西，當然了，這個realm有很多種，如text realm、jdbc realm、jndi realm等，text realm比較簡單，這一節主要總結一下jdbc realm的使用，text realm也會提到。

3. 身份認證示例

　　示例的工程結構如下：

　　pom.xml中的包如下：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>demo.shiro</groupId>
  <artifactId>Shiro02</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <name>Shiro02</name>
  <description>Shiro02</description>
  <build/>

  <dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.shiro</groupId>
        <artifactId>shiro-core</artifactId>
        <version>1.2.5</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
        <version>1.7.21</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>c3p0</groupId>
        <artifactId>c3p0</artifactId>
        <version>0.9.1.2</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>commons-logging</groupId>
        <artifactId>commons-logging</artifactId>
        <version>1.2</version>
    </dependency>
    <dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>5.1.38</version>
    </dependency>
  </dependencies>
</project>

　　log4j.properties文件如下：

log4j.rootLogger=INFO, stdout
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m %n
# General Apache libraries
log4j.logger.org.apache=WARN
# Spring
log4j.logger.org.springframework=WARN
# Default Shiro logging
log4j.logger.org.apache.shiro=TRACE
# Disable verbose logging
log4j.logger.org.apache.shiro.util.ThreadContext=WARN
log4j.logger.org.apache.shiro.cache.ehcache.EhCache=WARN

　　首先寫一個shiro.ini文件，文件內容很簡單，只放一個用戶信息：

[users]
csdn=123

　　然後開始寫身份認證的java代碼了，如下：

public class TextRealm {

    public static void main(String[] args) {
        // 讀取配置文件，初始化SecurityManager工廠
        Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
        // 獲取securityManager實例
        SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        // 把securityManager實例綁定到SecurityUtils
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
        // 創建token令牌，用戶名/密碼
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("csdn", "123");
        // 得到當前執行的用戶
        Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
        try{
            // 身份認證
            currentUser.login(token);   
            System.out.println("身份認證成功！");
        }catch(AuthenticationException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("身份認證失敗！");
        }
        // 退出
        currentUser.logout();
    }
}

　　運行該程序就可以根據傳入的參數和realm中的數據進行匹對，完成身份認證，從而打印認證成功，如果用戶名和密碼填寫一個錯誤的，則會驗證失敗。
　　接下來再分析一下jdbc realm的寫法，首先新建一個JdbcRealm.ini文件，如下：

[main]

#數據源選擇的是c3p0
dataSource=com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource
dataSource.driverClass=com.mysql.jdbc.Driver
dataSource.jdbcUrl=jdbc:mysql://localhost:3306/db_shiro
dataSource.user=root
dataSource.password=root

#定義一個jdbc的realm，取名爲jdbcRealm
jdbcRealm=org.apache.shiro.realm.jdbc.JdbcRealm

#jdbcRealm中有個屬性是dataSource，選擇我們上邊定義的dataSource
jdbcRealm.dataSource=$dataSource

#SecurityManager中的realm選擇上面定義的jdbcRealm
securityManager.realms=$jdbcRealm

　　然後需要準備數據庫的數據，我新建了一個數據庫db_shiro，裏面有個users表，兩個字段username和password，我就放了三個數據用來測試的，如下：

　　然後寫JdbcRealm.java代碼，和上面的一樣的，只不過讀取的配置文件不同

public class JdbcRealm {

    public static void main(String[] args) {
        // 讀取配置文件，初始化SecurityManager工廠
        Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:jdbc_realm.ini");
        // 獲取securityManager實例
        SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        // 把securityManager實例綁定到SecurityUtils
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
        // 得到當前執行的用戶
        Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
        // 創建token令牌，用戶名/密碼
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("倪升武2", "123");
        try{
            // 身份認證
            currentUser.login(token);   
            System.out.println("身份認證成功！");
        }catch(AuthenticationException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("身份認證失敗！");
        }
        // 退出
        currentUser.logout();
    }
}

　　這樣Shiro就會根據這個jdbc realm從數據庫中獲取驗證數據對傳入的參數進行身份驗證，驗證通過則打印出通過的語句，否則不予通過。這就是Shiro中簡單的身份認證，下一節將總結一下Shiro中的權限認證，即授權。

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