springboot(十):springboot整合shiro权限控制

1.数据库设计

2.引入的pom

<dependencies>
        <!--springboot web-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <!--lombok-->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>

        <!--springboot test-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

        <!--jwt-->
        <dependency>
            <groupId>com.auth0</groupId>
            <artifactId>java-jwt</artifactId>
            <version>3.4.0</version>
        </dependency>

        <!-- shiro 权限控制 -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.shiro</groupId>
            <artifactId>shiro-spring</artifactId>
            <version>1.3.2</version>
        </dependency>

        <!--spring data jpa-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
        </dependency>

        <!--mysql-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

3.对应的实体类

数据库中的user3表对应的user3实体类:

为了保证返回值是restful风格,可以使用一个ResponseBean来规范返回值的格式:

4.查询数据库的service和dao层

dao层:通过用户名查询数据库中的user3

service中也是通过用户名查询用户对象user3

5.controller层

用户的登陆管理的controller:

/** * 这是一个用户接入的controller */
@RestController
public class UserAccessController {
    @Autowired
    private UserService userService;

    /** * 登陆:完成JWT的注册 * @param username * @param password * @return */
    @PostMapping("/login")
    public ResponseBean login(@RequestParam("username") String username,
                              @RequestParam("password") String password) {
        User3 userBean = userService.getUserByUserName(username);
        if (userBean.getPassword().equals(password)) {
            return new ResponseBean(200, "Login success", JWTUtil.sign(username, password));
        } else {
            throw new UnauthorizedException();
        }
    }

    /** * 所有人都可以访问,但是用户与游客看到的内容不同 * @return */
    @GetMapping("/article")
    public ResponseBean article() {
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        if (subject.isAuthenticated()) {
            return new ResponseBean(200, "You are already logged in", null);
        } else {
            return new ResponseBean(200, "You are guest", null);
        }
    }

    /** * 登入的用户才可以进行访问 * @return */
    @GetMapping("/require_auth")
    @RequiresAuthentication  //需要登陆的用户,也就是用户请求request的头部含有“Authentication”标签
    public ResponseBean requireAuth() {
        return new ResponseBean(200, "You are authenticated", null);
    }

    /** * admin的角色用户才可以登入 * @return */
    @GetMapping("/require_role")
    @RequiresRoles("admin") //需要角色为admin
    public ResponseBean requireRole() {
        return new ResponseBean(200, "You are visiting require_role", null);
    }

    /** * 拥有view和edit权限的用户才可以访问 * @return */
    @GetMapping("/require_permission")
    @RequiresPermissions(logical = Logical.AND, value = {"view", "edit"}) //需要permission是view或者edit
    public ResponseBean requirePermission() {
        return new ResponseBean(200, "You are visiting permission require edit,view", null);
    }

    /** * 未授权的用户访问,跳转到此页面 * @return */
    @RequestMapping(path = "/401")
    @ResponseStatus(HttpStatus.UNAUTHORIZED)
    public ResponseBean unauthorized() {
        return new ResponseBean(401, "Unauthorized", null);
    }

}

异常处理的controller:

/** * 全局异常处理:如果请求没有带有 token 或者带了 token 但权限认证不通过, * 则会报 UnauthenticatedException 异常,但是我在 ExceptionController 类对这些异常进行了集中处理 */
@RestControllerAdvice
public class ExceptionController {

    // 捕捉shiro的异常
    @ResponseStatus(HttpStatus.UNAUTHORIZED)
    @ExceptionHandler(ShiroException.class)
    public ResponseBean handle401(ShiroException e) {
        return new ResponseBean(401, e.getMessage(), null);
    }

    // 捕捉UnauthorizedException
    @ResponseStatus(HttpStatus.UNAUTHORIZED)
    @ExceptionHandler(UnauthorizedException.class)
    public ResponseBean handle401() {
        return new ResponseBean(401, "Unauthorized", null);
    }

    // 捕捉其他所有异常
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    @ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST)
    public ResponseBean globalException(HttpServletRequest request, Throwable ex) {
        return new ResponseBean(getStatus(request).value(), ex.getMessage(), null);
    }

    private HttpStatus getStatus(HttpServletRequest request) {
        Integer statusCode = (Integer) request.getAttribute("javax.servlet.error.status_code");
        if (statusCode == null) {
            return HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR;
        }
        return HttpStatus.valueOf(statusCode);
    }
}

6.shiro的工作原理

shiro架构图如下:

Authentication(认证):用户身份识别,通常被称为用户“登录”
Authorization(授权):访问控制。比如某个用户是否具有某个操作的使用权限。
Session Management(会话管理):特定于用户的会话管理,甚至在非web 或 EJB 应用程序。
Cryptography(加密):在对数据源使用加密算法加密的同时,保证易于使用

在概念层,Shiro 架构包含三个主要的理念:Subject,SecurityManager和 Realm。下面的图展示了这些组件如何相互作用,我们将在下面依次对其进行描述。

应用代码直接交互的对象是Subject。

  • 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。

7.token的载体

package com.qianliu.springboot_test.shiro.tokenBean;

import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;

/** * token的载体 */
public class JwtToken implements AuthenticationToken {
    private String token;

    public JwtToken(String token) {
        this.token = token;
    }

    @Override
    public Object getPrincipal() {
        return token;
    }

    @Override
    public Object getCredentials() {
        return token;
    }
}

8.token的辅助工具类

JWTUtil 实现了注册token,验证已有的token用密钥是否可以验证token的正确性,获取token中的数据(此处是username)。

package com.qianliu.springboot_test.utils.jwt;

import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.JWTVerifier;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.exceptions.JWTDecodeException;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Date;

/** * 使用用户自己的密码充当加密密钥,这样保证了token 即使被他人截获也无法破解。 * 并且我们在token中附带了username信息,并且设置密钥5分钟就会过期。 */
public class JWTUtil {

    // 过期时间5分钟
    private static final long EXPIRE_TIME = 5*60*1000;

    /** * 校验token是否正确 * @param token 密钥 * @param secret 用户的密码 * @return 是否正确 */
    public static boolean verify(String token, String username, String secret) {
        try {
            //根据密码生成JWT效验器
            Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(secret);
            JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm)
                    .withClaim("username", username)
                    .build();
            //校验TOKEN
            DecodedJWT jwt = verifier.verify(token);
            return true;
        } catch (Exception exception) {
            return false;
        }
    }

    /** * 获得token中的信息无需secret解密也能获得 * @return token中包含的用户名 */
    public static String getUsername(String token) {
        try {
            DecodedJWT jwt = JWT.decode(token);
            return jwt.getClaim("username").asString();
        } catch (JWTDecodeException e) {
            return null;
        }
    }

    /** * 生成签名,5min后过期 * @param username 用户名 * @param secret 用户的密码 * @return 加密的token */
    public static String sign(String username, String secret) {
        Date date = new Date(System.currentTimeMillis()+EXPIRE_TIME);
        Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(secret);
        // 附带username信息
        return JWT.create()
                .withClaim("username", username)
                .withExpiresAt(date)
                .sign(algorithm);

    }
}

9.自定义的一个过滤器

JwtFilter 用于验证所有网页请求的是否含有“Authorization”字段的头部(没有“Authorization”直接交给“/401”页面),和头部内容中的token是否有效,实现跨域使用token,实现登陆的token验证交给了realm。

package com.qianliu.springboot_test.shiro.filter;

import com.qianliu.springboot_test.shiro.tokenBean.JwtToken;
import org.apache.shiro.web.filter.authc.BasicHttpAuthenticationFilter;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;

import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

/** * 使用shiro来拦截token,那就需要我们自己写一个jwt过滤器来作为shiro的过滤器 * * 执行流程:preHandle->isAccessAllowed->isLoginAttempt->executeLogin */
public class JwtFilter extends BasicHttpAuthenticationFilter {

    private Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    /** * 对跨域提供支持 */
    @Override
    protected boolean preHandle(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
        HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse httpServletResponse = (HttpServletResponse) response;
        httpServletResponse.setHeader("Access-control-Allow-Origin", httpServletRequest.getHeader("Origin"));
        httpServletResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Methods", "GET,POST,OPTIONS,PUT,DELETE");
        httpServletResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", httpServletRequest.getHeader("Access-Control-Request-Headers"));
        // 跨域时会首先发送一个option请求,这里我们给option请求直接返回正常状态
        if (httpServletRequest.getMethod().equals(RequestMethod.OPTIONS.name())) {
            httpServletResponse.setStatus(HttpStatus.OK.value());
            return false;
        }
        return super.preHandle(request, response);
    }

    /** * 这里我们详细说明下为什么最终返回的都是true,即允许访问 * 例如我们提供一个地址 GET /article * 登入用户和游客看到的内容是不同的 * 如果在这里返回了false,请求会被直接拦截,用户看不到任何东西 * 所以我们在这里返回true,Controller中可以通过 subject.isAuthenticated() 来判断用户是否登入 * 如果有些资源只有登入用户才能访问,我们只需要在方法上面加上 @RequiresAuthentication 注解即可 * 但是这样做有一个缺点,就是不能够对GET,POST等请求进行分别过滤鉴权(因为我们重写了官方的方法),但实际上对应用影响不大 */
    @Override
    protected boolean isAccessAllowed(ServletRequest request, ServletResponse response, Object mappedValue) {
        //判断请求的请求头是否带上 "Token"
        if (isLoginAttempt(request, response)) {
            try {
                //如果存在,则进入 executeLogin 方法执行登入,检查 token 是否正确
                executeLogin(request, response);
            } catch (Exception e) {
                response401(request, response);
            }
        }

        //如果请求头不存在 Token,则可能是执行登陆操作或者是游客状态访问,无需检查 token,直接返回 true
        return true;
    }

    /** * 判断用户是否想要登入。 * 检测header里面是否包含Authorization字段即可 */
    @Override
    protected boolean isLoginAttempt(ServletRequest request, ServletResponse response) {
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
        String authorization = req.getHeader("Authorization"); //头部带有Authorization表示希望登陆,不带有就是游客
        return authorization != null;
    }



    /** * subject.isAuthenticated()和带有@RequiresAuthentication标签的方法会触发此方法,进行验证是否登陆 */
    @Override
    protected boolean executeLogin(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
        System.out.println("executeLogin");

        HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest) request;
        String authorization = httpServletRequest.getHeader("Authorization");

        JwtToken token = new JwtToken(authorization);
        // 提交给realm进行登入,如果错误他会抛出异常并被捕获
        getSubject(request, response).login(token);   //这一步就是提交给了realm进行处理

        // 如果没有抛出异常则代表登入成功,返回true
        // 如果在 token 校验的过程中出现错误,如 token 校验失败,那么我会将该请求视为认证不通过,则重定向到 /unauthorized/**
        return true;
    }





    /**
     * 将非法请求跳转到 /401
     */
    private void response401(ServletRequest req, ServletResponse resp) {
        try {
            HttpServletResponse httpServletResponse = (HttpServletResponse) resp;
            httpServletResponse.sendRedirect("/401");
        } catch (IOException e) {
            LOGGER.error(e.getMessage());
        }
    }

}

10.shiro的配置

ShiroConfig这个配置实现securityManager的初始化,配置url(所有的过滤器都经过“jwt”过滤器,但是“/401”不经过jwt,而是直接使用系统的anon过滤器),添加注解支持

package com.qianliu.springboot_test.shiro.shiroConfig;

import com.qianliu.springboot_test.shiro.filter.JwtFilter;
import com.qianliu.springboot_test.shiro.realm.MyRealm;
import org.apache.shiro.mgt.DefaultSessionStorageEvaluator;
import org.apache.shiro.mgt.DefaultSubjectDAO;
import org.apache.shiro.spring.LifecycleBeanPostProcessor;
import org.apache.shiro.spring.security.interceptor.AuthorizationAttributeSourceAdvisor;
import org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean;
import org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager;
import org.springframework.aop.framework.autoproxy.DefaultAdvisorAutoProxyCreator;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.DependsOn;

import javax.servlet.Filter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


@Configuration
public class ShiroConfig {

    @Bean("securityManager")
    public DefaultWebSecurityManager getManager(MyRealm realm) {
        DefaultWebSecurityManager manager = new DefaultWebSecurityManager();
        // 使用自己的realm
        manager.setRealm(realm);

        /* * 关闭shiro自带的session,详情见文档 * http://shiro.apache.org/session-management.html#SessionManagement-StatelessApplications%28Sessionless%29 */
        DefaultSubjectDAO subjectDAO = new DefaultSubjectDAO();
        DefaultSessionStorageEvaluator defaultSessionStorageEvaluator = new DefaultSessionStorageEvaluator();
        defaultSessionStorageEvaluator.setSessionStorageEnabled(false);
        subjectDAO.setSessionStorageEvaluator(defaultSessionStorageEvaluator);
        manager.setSubjectDAO(subjectDAO);

        return manager;
    }

    /** * 配置过滤器 * @param securityManager 权限管理 * @return */
    @Bean("shiroFilter")
    public ShiroFilterFactoryBean factory(DefaultWebSecurityManager securityManager) {
        ShiroFilterFactoryBean factoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();

        // 添加自己的过滤器并且取名为jwt
        Map<String, Filter> filterMap = new HashMap<>();
        filterMap.put("jwt", new JwtFilter());
        factoryBean.setFilters(filterMap);

        factoryBean.setSecurityManager(securityManager);
        factoryBean.setUnauthorizedUrl("/401");

        /* * 自定义url规则 * http://shiro.apache.org/web.html#urls- */
        Map<String, String> filterRuleMap = new HashMap<>();
        // 所有请求通过我们自己的JWT Filter
        filterRuleMap.put("/**", "jwt");
        // 访问401和404页面不通过我们的Filter
        //1.多个过滤器  AnonymousFilter  匿名过滤器   简称anon
        //2.FormAuthenticationFilter  认证过滤器     简称authc

        //此处的用意: 因为jwt过滤器会跳转到"/401",所以需要声明一下,为anon匿名过滤器,
        // 所有“/401”都走anon过滤器而不是jwt,而不是jwt跳到jwt,会形成一个递归

        filterRuleMap.put("/401", "anon");
        factoryBean.setFilterChainDefinitionMap(filterRuleMap);
        return factoryBean;
    }

    /** * 下面的代码是添加注解支持 */
    @Bean
    @DependsOn("lifecycleBeanPostProcessor")
    public DefaultAdvisorAutoProxyCreator defaultAdvisorAutoProxyCreator() {
        DefaultAdvisorAutoProxyCreator defaultAdvisorAutoProxyCreator = new DefaultAdvisorAutoProxyCreator();
        // 强制使用cglib,防止重复代理和可能引起代理出错的问题
        // https://zhuanlan.zhihu.com/p/29161098
        defaultAdvisorAutoProxyCreator.setProxyTargetClass(true);
        return defaultAdvisorAutoProxyCreator;
    }

    @Bean
    public LifecycleBeanPostProcessor lifecycleBeanPostProcessor() {
        return new LifecycleBeanPostProcessor();
    }

    @Bean
    public AuthorizationAttributeSourceAdvisor authorizationAttributeSourceAdvisor(DefaultWebSecurityManager securityManager) {
        AuthorizationAttributeSourceAdvisor advisor = new AuthorizationAttributeSourceAdvisor();
        advisor.setSecurityManager(securityManager);
        return advisor;
    }
}

11.Realm解决permission和登陆的验证

package com.qianliu.springboot_test.shiro.realm;

import com.qianliu.springboot_test.model.User3;
import com.qianliu.springboot_test.service.UserService;
import com.qianliu.springboot_test.shiro.tokenBean.JwtToken;
import com.qianliu.springboot_test.utils.jwt.JWTUtil;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.authz.SimpleAuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

@Component
public class MyRealm extends AuthorizingRealm {
    private static final Logger LOGGER = LogManager.getLogger(MyRealm.class);

    private UserService userService;

    @Autowired
    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    /** * 大坑!,必须重写此方法,不然Shiro会报错 */
    @Override
    public boolean supports(AuthenticationToken token) {
        return token instanceof JwtToken;
    }

    /** * 只有当需要检测用户权限的时候才会调用此方法,例如checkRole,checkPermission和@RequiresPermissions标签之类的 * * 利用 token 中获得的 username,分别从数据库查到该用户所拥有的角色,权限,存入 SimpleAuthorizationInfo 中 */
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
        System.out.println("doGetAuthorizationInfo principals");
        String username = JWTUtil.getUsername(principals.toString()); //将token中的内容拿出来
        User3 user = userService.getUserByUserName(username); //从数据库中更具username拿出user

        SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();//获取授权中心
        simpleAuthorizationInfo.addRole(user.getRole());  //角色

        Set<String> permission = new HashSet<>(Arrays.asList(user.getPermission().split(","))); //用户的权限,可能是多种,放在一个set中
        simpleAuthorizationInfo.addStringPermissions(permission);
        return simpleAuthorizationInfo;
    }

    /** * 默认使用此方法进行用户名正确与否验证,所有***拦截下来的访问都会经过该方法,错误抛出异常即可。 */
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken auth) throws AuthenticationException {
        System.out.println("doGetAuthenticationInfo AuthenticationToken");
        String token = (String) auth.getCredentials();
        // 解密获得username,用于和数据库进行对比
        String username = JWTUtil.getUsername(token);
        if (username == null) {
            throw new AuthenticationException("token invalid");
        }

        User3 userBean = userService.getUserByUserName(username);
        if (userBean == null) {
            throw new AuthenticationException("User didn't existed!");
        }

        if (! JWTUtil.verify(token, username, userBean.getPassword())) {
            throw new AuthenticationException("Username or password error");
        }

        return new SimpleAuthenticationInfo(token, token, "my_realm");
    }
}

源码:https://github.com/LUK-qianliu/springboot

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滑模小马达:第三个如果是qfqc感觉还行,我签的qfkj搞电机的,违约金也很高,但公司感觉还可以,听说之前开过一个试用转正的应届生,仅供参考。
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