Shiro与Spring Boot集成实例

# 1. 介绍Shiro与Spring Boot

## 1.1 Shiro与Spring Boot的概述

Shiro是一个强大且易用的Java安全框架，提供了身份认证、授权、加密、会话管理等功能。而Spring Boot是一个用于简化Spring应用开发的框架，通过提供默认配置和自动化的功能，使得开发者可以更快速、更便捷地构建应用程序。

本章将介绍Shiro与Spring Boot的集成，探讨如何在Spring Boot项目中使用Shiro实现安全认证和授权功能。

## 1.2 Shiro的基本概念

在开始集成Shiro与Spring Boot之前，有必要了解一些Shiro的基本概念。

- Subject：表示当前操作的用户，可以是一个实际的用户，也可以是一个代理用户。
- SecurityManager：负责认证和授权的核心组件，是Shiro的安全中心。
- Realm：安全数据源，用于获取用户的安全信息，可以从数据库、LDAP等获取用户信息。
- Authentication：认证，验证用户的身份。
- Authorization：授权，确定用户是否有权限进行某个操作。

## 1.3 Spring Boot的特性和优势

Spring Boot相比于传统的Spring框架，具有以下特点和优势：

- 简化配置：Spring Boot通过提供自动配置的方式，简化了应用的配置过程。
- 内嵌服务器：Spring Boot内置了Tomcat、Jetty等服务器，开发者不需要单独部署应用。
- 微服务支持：Spring Boot支持构建微服务架构，可以方便地开发和部署分布式应用。
- 健康检查：Spring Boot提供了健康检查功能，可以监控应用的运行状态。
- 易于测试：Spring Boot提供了方便的测试工具和注解，使得单元测试和集成测试更加简单。

在接下来的章节中，我们将通过一个实例来演示如何集成Shiro与Spring Boot，并实现身份认证和授权功能。

# 2. 准备工作

### 2.1 创建Spring Boot项目

在开始集成Shiro与Spring Boot之前，我们首先需要创建一个Spring Boot项目作为我们的应用基础。可以使用以下步骤创建一个新的Spring Boot项目：

1. 打开IDE（例如Intellij IDEA）并选择“创建新项目”。
2. 在创建项目的向导中，选择“Spring Initializr”作为项目模板。
3. 输入项目的基本信息，例如项目名称、项目路径等。
4. 在“依赖”或“Dependencies”部分搜索并选择所需的依赖，包括Spring Web、Spring Security和其他相关依赖。
5. 点击“下一步”或“Next”完成项目的创建。

### 2.2 引入Shiro依赖

在创建Spring Boot项目之后，我们需要添加Shiro的依赖以便集成Shiro功能。在项目的 Maven 或 Gradle 配置文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.shiro</groupId>
    <artifactId>shiro-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.7.1</version>
</dependency>

### 2.3 配置Shiro主体和安全管理器

在引入Shiro依赖之后，我们需要配置Shiro的主体和安全管理器。可以通过在项目的配置文件中添加相关配置实现。

1. 创建一个名为 `ShiroConfig` 的配置类，并添加 `@Configuration` 注解。
2. 在配置类中使用 `@Bean` 注解创建一个 `ShiroFilterFactoryBean` 实例，并配置相关属性，例如登录URL、未授权URL等。
3. 创建一个 `SecurityManager` 实例，并将其注入到 `ShiroFilterFactoryBean` 中的 `securityManager` 属性中。

下面是一个示例代码：

@Configuration
public class ShiroConfig {

    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(SecurityManager securityManager) {
        ShiroFilterFactoryBean shiroFilter = new ShiroFilterFactoryBean();
        shiroFilter.setSecurityManager(securityManager);
        // 配置登录URL等

        return shiroFilter;
    }

    @Bean
    public SecurityManager securityManager() {
        DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        // 配置Realm等

        return securityManager;
    }
}

通过以上配置，我们已经完成了Shiro与Spring Boot的集成准备工作。接下来，我们将继续进行身份认证和授权管理的配置和实现。

# 3. Shiro身份认证

在本章节中，我们将深入探讨Shiro身份认证的相关内容。身份认证是一个系统中非常重要的环节，Shiro提供了灵活且强大的身份认证机制，可以满足各种复杂的认证需求。

#### 3.1 配置Shiro的身份认证规则

首先，我们需要在Shiro的配置文件中配置身份认证的规则。通过Realm来指定认证规则和数据源，然后将Realm交给SecurityManager来管理。

@Bean
public CustomRealm customRealm() {
    return new CustomRealm();
}

@Bean
public SecurityManager securityManager() {
    DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
    securityManager.setRealm(customRealm());
    return securityManager;
}

@Bean
public ShiroFilterFactoryBean shiroFilter(SecurityManager securityManager) {
    ShiroFilterFactoryBean shiroFilter = new ShiroFilterFactoryBean();
    shiroFilter.setSecurityManager(securityManager);
    // 设置登录url
    shiroFilter.setLoginUrl("/login");
    // 设置未授权提示url
    shiroFilter.setUnauthorizedUrl("/unauthorized");
    // 设置拦截规则
    Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<>();
    filterChainDefinitionMap.put("/login", "anon");
    filterChainDefinitionMap.put("/logout", "logout");
    filterChainDefinitionMap.put("/**", "authc");
    shiroFilter.setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap);
    return shiroFilter;
}

在上述代码中，我们首先定义了一个CustomRealm，并且配置了SecurityManager以及ShiroFilterFactoryBean，在ShiroFilterFactoryBean中设置了登录和未授权的URL，并配置了拦截规则。

#### 3.2 自定义身份认证逻辑

在Shiro中，我们可以自定义身份认证的逻辑。我们可以实现自己的Realm，并重写其中的认证方法doGetAuthenticationInfo()。

public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {

    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
        // 省略授权逻辑
    }
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        String username = (String) token.getPrincipal();
        // 从数据库或其他数据源中获取用户信息
        User user = userService.findByUsername(username);
        if (user == null) {
            throw new UnknownAccountException();
        }
        SimpleAuthenticationInfo info = new SimpleAuthenticationInfo(user.getUsername(), user.getPassword(), getName());
        return info;
    }
}

在上述代码中，我们重写了CustomRealm的doGetAuthenticationInfo()方法，实现了自定义的身份认证逻辑。在其中可以通过用户名从数据库中获取用户信息，并构建AuthenticationInfo返回。

#### 3.3 实现基于数据库的认证

通常情况下，我们会将用户信息存储在数据库中，因此基于数据库的认证是非常常见的情况。我们需要在Shiro的配置文件中配置数据源，并在CustomRealm中访问数据库来进行认证。

public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {

    @Autowired
    private UserService userService;
    // 省略其他方法
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        String username = (String) token.getPrincipal();
        // 从数据库中获取用户信息
        User user = userService.findByUsername(username);
        // 省略其他逻辑
    }
}

在上述代码中，我们通过@Autowired注解注入了UserService，并在doGetAuthenticationInfo()方法中调用了UserService来获取数据库中的用户信息进行认证。

通过以上内容，我们可以清晰地了解到Shiro身份认证的配置和自定义方法。在下一章中，我们将深入探讨Shiro的授权管理。

# 4. Shiro授权管理

在本章中，我们将深入讨论如何在Spring Boot项目中集成Shiro，并实现授权管理的相关功能。Shiro的授权管理是非常灵活和强大的，它可以帮助我们实现诸如角色授权、资源授权等多种授权功能。

#### 4.1 配置Shiro的授权规则

在这一部分，我们将学习如何配置Shiro的授权规则。我们需要定义用户的角色和权限，然后将这些信息与Shiro框架进行整合。

示例代码如下：

// 配置Shiro的授权规则
@Bean
public ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactory(DefaultWebSecurityManager securityManager) {
    ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactory = new ShiroFilterFactoryBean();
    shiroFilterFactory.setSecurityManager(securityManager);
    Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<>();
    // 配置公共访问权限的URL
    filterChainDefinitionMap.put("/login", "anon");
    filterChainDefinitionMap.put("/public/**", "anon");
    // 配置需要特定角色才能访问的URL
    filterChainDefinitionMap.put("/admin/**", "roles[admin]");
    // 配置需要特定权限才能访问的URL
    filterChainDefinitionMap.put("/user/**", "perms[user:read]");
    // 配置其余URL需要认证后访问
    filterChainDefinitionMap.put("/**", "authc");
    shiroFilterFactory.setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap);
    return shiroFilterFactory;
}

#### 4.2 启用注解方式的授权

Shiro还支持通过注解的方式在方法或类级别上进行权限控制，这样可以更加灵活地对各个接口或方法进行授权管理。

示例代码如下：

// 启用注解方式的授权
@Bean
public DefaultAdvisorAutoProxyCreator defaultAdvisorAutoProxyCreator() {
    DefaultAdvisorAutoProxyCreator defaultAAPC = new DefaultAdvisorAutoProxyCreator();
    defaultAAPC.setProxyTargetClass(true);
    return defaultAAPC;
}

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

#### 4.3 实现RBAC模型的授权管理

基于角色的访问控制（RBAC）是一种常见的授权管理模型，Shiro提供了良好的支持来实现RBAC授权管理。我们可以定义角色、权限，并将用户赋予特定的角色，实现灵活的授权控制。

示例代码如下：

// 实现RBAC模型的授权管理
@RequiresRoles("admin")
public class AdminController {
    // 管理员特有的操作
}

@RequiresPermissions("user:read")
public class UserController {
    // 需要user:read权限的操作
}

通过以上示例，我们可以看到在Spring Boot项目中配置Shiro的授权规则、启用注解方式的授权以及实现RBAC模型的授权管理。这些内容将帮助我们更加灵活地进行权限管理和控制。

在下一章节中，我们将会介绍如何将Shiro与Spring Boot实际应用结合，通过示例代码演示如何编写基于Shiro的登录接口和开发需要授权的API接口。

# 5. 集成Shiro与Spring Boot的实际应用

在本章中，我们将介绍如何在实际应用中集成Shiro与Spring Boot，并实现基于Shiro的身份认证和授权管理功能。我们将分别编写基于Shiro的登录接口、开发需要授权的API接口，以及前端界面集成Shiro权限控制。

#### 5.1 编写基于Shiro的登录接口

首先，我们需要编写一个基于Shiro的登录接口，在该接口中，用户可以输入用户名和密码进行身份认证，并获取相应的授权信息。

// 示例代码
@RestController
@RequestMapping("/api")
public class LoginController {

    @Autowired
    private SecurityManager securityManager;

    @PostMapping("/login")
    public String login(@RequestParam String username, @RequestParam String password) {
        Subject subject = new Subject.Builder(securityManager).buildSubject();
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);

        try {
            subject.login(token);
            return "Login successful!";
        } catch (AuthenticationException e) {
            return "Login failed: " + e.getMessage();
        }
    }
}

在上述代码中，我们创建了一个`LoginController`，并在其中编写了一个`login`方法，该方法接收用户输入的用户名和密码，然后使用Shiro进行身份认证，最终返回相应的提示信息。

#### 5.2 开发需要授权的API接口

接下来，我们将开发一些需要进行授权管理的API接口，确保只有经过认证和授权的用户才能成功访问这些接口。

// 示例代码
@RestController
@RequestMapping("/api")
public class OrderController {
    @RequiresAuthentication
    @RequiresPermissions("order:read")
    @GetMapping("/order/{id}")
    public String getOrder(@PathVariable Long id) {
        // 处理获取订单信息的逻辑
        return "Order information for id " + id;
    }

    @RequiresAuthentication
    @RequiresPermissions("order:write")
    @PostMapping("/order")
    public String createOrder() {
        // 处理创建订单的逻辑
        return "Order created successfully";
    }
}

在上述代码中，我们使用了`@RequiresAuthentication`注解确保用户已经进行了身份认证，同时使用`@RequiresPermissions`注解确保用户具备相应的授权权限。这样，我们就实现了对API接口的权限控制。

#### 5.3 前端界面集成Shiro权限控制

除了后端API接口的权限控制，我们还可以将Shiro权限控制应用到前端界面。例如，在展示某些功能按钮或页面元素时，我们可以根据用户的授权信息进行动态控制，只展示用户具备权限的功能。

<!-- 示例代码 -->
<button shiro:hasPermission="user:delete">Delete User</button>
<div shiro:hasRole="admin">
    <!-- 只有具备admin角色的用户才能看到这部分内容 -->
</div>

上述代码演示了在前端界面中使用Shiro提供的标签进行权限控制。通过`shiro:hasPermission`和`shiro:hasRole`标签，我们可以根据用户的权限信息动态展示相应的页面元素。

通过以上实例，我们展示了在实际应用中如何集成Shiro与Spring Boot，并实现基于Shiro的身份认证和授权管理功能。这些功能可以帮助开发者建立起健壮的安全机制，保护应用程序免受未经授权的访问和操作。

# 6. 部署与测试

在本章中，我们将介绍如何部署集成了Shiro与Spring Boot的应用，并进行功能性测试和权限测试。

#### 6.1 部署Shiro与Spring Boot集成应用

首先，我们需要将我们的Spring Boot应用打包成可执行的Jar包或War包。可以通过Maven或Gradle进行打包，然后使用如下命令进行部署：

java -jar your-application.jar

接着，我们需要确保Shiro的配置正确，并且数据库等外部资源也能够被正确访问。部署过程中需要特别留意配置文件的路径和权限设置，确保应用能够正常读取配置信息。

#### 6.2 进行功能性测试和权限测试

部署完成后，我们需要进行功能性测试，确保Shiro的身份认证和授权管理功能正常运行。可以通过Postman等工具模拟用户请求，检查登录、访问需要授权的资源等功能是否正常。

另外，我们也需要进行权限测试，验证不同角色的用户是否能够正常访问其对应的资源。可以使用JUnit等单元测试工具编写测试用例，验证Shiro的授权管理功能是否符合预期。

#### 6.3 性能优化和安全加固

最后，在部署完成并进行了测试后，我们需要对应用进行性能优化和安全加固。可以采用缓存、异步处理等方式优化Shiro的性能，同时加固应用的安全性，防止常见的安全攻击和漏洞。

通过本章的部署与测试，我们可以确保集成了Shiro与Spring Boot的应用能够稳定运行，并且具备良好的性能和安全性。

以上就是第六章的内容，希望对你有所帮助。