Shiro的自定义Filter实现

# 章节一：介绍Shiro的自定义Filter

## 1.1 什么是Shiro
Shiro是一个强大且易用的Java安全框架，提供了身份验证、授权、加密、会话管理等功能，是开发安全应用的理想选择。

## 1.2 Shiro的Filter概述
在Shiro中，Filter是实现安全控制的核心部分，它可以拦截请求并进行安全处理，如验证身份、授权等。

## 1.3 自定义Filter的作用和意义
自定义Filter允许开发者根据具体需求实现定制化的安全控制逻辑，扩展了Shiro框架的功能和灵活性。
## 章节二：自定义Filter的基本实现

在本章中，我们将详细介绍如何实现自定义Filter，包括编写自定义Filter类、注册自定义Filter以及配置自定义Filter的参数。

### 2.1 编写自定义Filter类

首先，我们需要创建一个实现了Shiro的`Filter`接口的自定义Filter类。这个类将负责处理我们定义的过滤逻辑。下面是一个简单的示例：

public class CustomFilter extends AccessControlFilter {

    @Override
    protected boolean isAccessAllowed(ServletRequest request, ServletResponse response, Object mappedValue) throws Exception {
        // 这里可以编写自定义的权限验证逻辑
        return true;
    }

    @Override
    protected boolean onAccessDenied(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
        // 这里可以编写自定义的请求处理逻辑
        return true;
    }
}

在上面的示例中，我们继承了`AccessControlFilter`类，并实现了其中的两个方法：`isAccessAllowed`和`onAccessDenied`。`isAccessAllowed`方法用于进行权限验证，判断请求是否允许访问；`onAccessDenied`方法则在权限验证未通过时被调用，用于处理拒绝访问的请求。

### 2.2 注册自定义Filter

接下来，我们需要将自定义Filter注册到Shiro框架中。在Shiro的配置文件（通常是`shiro.ini`或`shiro.xml`）中，添加如下配置：

<bean id="customFilter" class="com.example.CustomFilter"/>

在上面的配置中，我们将自定义Filter类的实例注册为一个名为`customFilter`的Bean。

### 2.3 配置自定义Filter的参数

除了注册自定义Filter以外，我们还可以对自定义Filter的参数进行配置。在Shiro的配置文件中，继续添加如下配置：

<bean id="customFilter" class="com.example.CustomFilter">
    <!-- 配置自定义Filter的参数 -->
    <property name="param1" value="value1"/>
    <property name="param2" value="value2"/>
</bean>

在上面的配置中，我们使用`property`标签来设置自定义Filter的参数。可以根据自己的需求添加需要的参数配置。

### 章节三：自定义Filter的权限控制实现

在这一章节中，我们将讨论如何使用自定义Filter实现权限控制功能。

#### 3.1 使用自定义Filter进行用户认证

用户认证是一个常见的安全需求，在Shiro中也得到了很好的支持。我们可以通过自定义Filter来实现对用户身份的认证。

首先，我们创建一个名为`UserAuthFilter`的自定义Filter类，继承`org.apache.shiro.web.filter.authc.FormAuthenticationFilter`类。在该类中，我们重写`onAccessDenied()`方法来进行用户认证逻辑的处理。

public class UserAuthFilter extends FormAuthenticationFilter {

    @Override
    protected boolean onAccessDenied(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
        // 进行用户认证逻辑的处理
        // ...

        return super.onAccessDenied(request, response);
    }

}

接下来，我们需要在Shiro的配置文件中注册这个自定义Filter。

[main]
authc = org.apache.shiro.web.filter.authc.FormAuthenticationFilter
userAuthFilter = com.example.UserAuthFilter

[urls]
/login = authc
/** = userAuthFilter

现在，当用户访问需要进行权限认证的URL时，自定义Filter就会被调用，并执行我们自定义的用户认证逻辑。

#### 3.2 使用自定义Filter进行权限控制

除了用户认证外，权限控制也是一个重要的安全需求。我们可以使用自定义Filter来实现对用户权限的控制。

首先，我们创建一个名为`PermissionFilter`的自定义Filter类，继承`org.apache.shiro.web.filter.authz.PermissionsAuthorizationFilter`类。在该类中，我们重写`isAccessAllowed()`方法来进行权限控制的判断。

public class PermissionFilter extends PermissionsAuthorizationFilter {

    @Override
    public boolean isAccessAllowed(ServletRequest request, ServletResponse response, Object mappedValue) throws IOException {
        // 进行权限控制的判断
        // ...

        return super.isAccessAllowed(request, response, mappedValue);
    }

}

接下来，我们需要在Shiro的配置文件中注册这个自定义Filter。

[main]
perms = org.apache.shiro.web.filter.authz.PermissionsAuthorizationFilter
permissionFilter = com.example.PermissionFilter

[urls]
/admin/** = perms["admin"]
/** = permissionFilter

现在，当用户访问需要进行权限控制的URL时，自定义Filter就会被调用，并根据我们自定义的权限控制逻辑判断是否允许访问。

#### 3.3 自定义Filter和Shiro Realm的配合

自定义Filter和Shiro Realm可以配合使用，实现更灵活的权限控制。

例如，我们可以在自定义Filter的`onAccessDenied()`方法中调用Shiro Realm的`doGetAuthenticationInfo()`方法来进行用户认证。

@Override
protected boolean onAccessDenied(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
    // 进行用户认证逻辑的处理
    // ...

    // 调用Shiro Realm进行用户认证
    Subject subject = getSubject(request, response);
    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
    subject.login(token);

    return super.onAccessDenied(request, response);
}

这样，我们就可以在自定义Filter中灵活地使用Shiro Realm进行用户认证，满足不同的业务需求。

### 章节四：自定义Filter的请求处理实现

在本章中，我们将讨论如何在自定义Filter中实现请求的处理逻辑。我们将学习如何获取请求参数、处理请求逻辑，并且讨论自定义Filter的请求转发和重定向。

#### 4.1 在自定义Filter中获取请求参数

在自定义Filter中，我们经常需要获取请求中的参数信息以便进行逻辑处理。我们可以通过以下方式来获取请求参数：

@Override
protected boolean onAccessDenied(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
    HttpServletRequest httpRequest = WebUtils.toHttp(request);
    String username = httpRequest.getParameter("username");
    String password = httpRequest.getParameter("password");
    // 处理获取的参数信息
    // ...
}

在这个例子中，我们通过HttpServletRequest对象获取了请求中的参数信息，然后可以根据需要进行进一步的处理。

#### 4.2 在自定义Filter中处理请求逻辑

一旦我们获取了请求中的参数信息，就可以根据业务逻辑进行相应的处理。比如，我们可以调用Service层的方法进行用户信息的验证、数据的处理等操作。

@Override
protected boolean onAccessDenied(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
    // ... 获取请求参数

    // 调用Service层方法进行逻辑处理
    userService.processLogin(username, password);

    // ...
}

在这个例子中，我们调用了userService的processLogin方法来处理用户登录逻辑。

#### 4.3 自定义Filter的请求转发和重定向

在处理完逻辑之后，我们有时候需要将请求转发到其他页面或者进行重定向。我们可以使用以下方式来实现：

@Override
protected boolean onAccessDenied(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
    // ... 获取请求参数

    // 调用Service层方法进行逻辑处理
    userService.processLogin(username, password);

    // 请求转发
    RequestDispatcher rd = request.getRequestDispatcher("/successPage.jsp");
    rd.forward(request, response);

    // 或者重定向
    ((HttpServletResponse) response).sendRedirect("/successPage.jsp");

    return false;
}

在这个例子中，我们使用RequestDispatcher来进行请求转发，或者使用HttpServletResponse的sendRedirect方法进行重定向。

通过以上方法，我们可以在自定义Filter中实现请求处理的逻辑，包括获取请求参数、处理业务逻辑以及进行请求转发和重定向的操作。
## 章节五：自定义Filter的异常处理

异常处理在任何应用程序中都是至关重要的，Shiro的自定义Filter也不例外。在本章中，我们将讨论自定义Filter的异常处理，包括处理异常的必要性、在自定义Filter中如何处理异常以及如何返回异常消息。

### 5.1 异常处理的必要性

异常处理对于保证系统的稳定和安全运行非常重要。在应用程序中，可能会出现各种各样的异常情况，如用户认证失败、权限不足、访问被拒绝等。如果这些异常情况没有得到正确处理，可能会导致系统崩溃、数据泄漏等严重后果。

对于自定义Filter来说，异常处理同样重要。在自定义Filter中，可能会出现一些特定的异常情况，如请求参数错误、请求处理失败等。正确处理这些异常情况，可以提高系统的健壮性和容错能力。

### 5.2 在自定义Filter中处理异常

在自定义Filter中处理异常的方法很简单，可以使用try-catch语句捕获异常，并根据具体情况进行处理。

下面是一个以Java为例的自定义Filter中异常处理的示例代码：

public class MyFilter extends AbstractFilter {

    @Override
    protected boolean onAccessDenied(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
        try {
            // 处理请求逻辑
            // ...
        } catch (Exception e) {
            // 处理异常情况
            // ...
        }
        return true;
    }
    
}

在上述代码中，我们通过try-catch语句捕获异常，并在catch块中处理异常情况。具体的处理方式可以根据需求而定，例如记录日志、返回错误信息等。

### 5.3 自定义Filter的异常消息返回

在捕获到异常并处理完毕后，通常需要将异常消息返回给用户，以便用户了解发生了什么错误。这可以通过设置相应的响应消息实现。

下面是一个以Python为例的自定义Filter中异常消息返回的示例代码：

class MyFilter(BaseFilter):
    
    def on_access_denied(self, request, response):
        try:
            # 处理请求逻辑
            # ...
        except Exception as e:
            # 处理异常情况
            # ...
            response.status = 500
            response.content_type = 'application/json'
            response.body = {'message': 'An internal server error occurred.'}

在上述代码中，当捕获到异常并处理完毕后，我们设置了响应的状态码为500，并返回了一个包含错误消息的JSON对象。这样，客户端就可以根据状态码和返回的消息来处理异常情况。

通过合理的异常处理和错误消息返回，我们可以提高系统的容错能力和用户体验，保证系统的稳定运行和良好的反馈机制。

### 6. 章节六：部署与调试

在前面的章节中，我们已经学习了如何编写自定义Filter，并将其整合到Shiro应用中。接下来，我们将讨论如何部署和调试自定义Filter，以确保它的正常运行。

#### 6.1 将自定义Filter整合到Shiro应用中

要将自定义Filter整合到现有的Shiro应用中，需要完成以下几个步骤：

首先，在你的Shiro配置文件中，找到Filter链的配置部分。通常，它位于与Shiro相关的XML或INI配置文件中。

<bean id="shiroFilter" class="org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean">
    <!-- 各种配置 -->
    <!-- 在此处添加自定义Filter -->
</bean>

然后，在Shiro的`ShiroFilterFactoryBean`配置中添加你编写的自定义Filter。假设你的自定义Filter类名为`CustomFilter`，添加如下代码：

<bean id="shiroFilter" class="org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean">
    <!-- 各种配置 -->
    <property name="filters">
        <map>
            <!-- 添加自定义Filter -->
            <entry key="custom" value-ref="customFilter" />
        </map>
    </property>
    <property name="filterChainDefinitionMap">
        <map>
            <!-- 定义过滤链 -->
            <entry key="/api/**" value="custom" />
        </map>
    </property>
</bean>

最后，在Spring的配置文件中，将自定义Filter注册为一个Bean，并为其设置属性。

<bean id="customFilter" class="com.example.CustomFilter">
    <!-- 设置属性 -->
</bean>

完成以上步骤后，自定义Filter将会被加载到Shiro应用中，并按照你配置的过滤规则进行验证和处理。

#### 6.2 调试和测试自定义Filter的效果

在将自定义Filter部署到生产环境之前，你可能需要先在本地进行调试和测试，以确保它能够按预期工作。下面是一些调试和测试自定义Filter的方法：

1. 使用单元测试框架进行测试：创建一个单元测试类，编写针对自定义Filter的测试用例，并通过输入不同的请求参数来验证它的行为和结果。

public class CustomFilterTest {

    @Test
    public void testCustomFilter() {
        CustomFilter customFilter = new CustomFilter();
        ServletRequest mockRequest = Mockito.mock(ServletRequest.class);
        ServletResponse mockResponse = Mockito.mock(ServletResponse.class);
        
        // 设置请求参数
        Mockito.when(mockRequest.getParameter("param1")).thenReturn("value1");
        
        // 运行过滤器
        customFilter.doFilter(mockRequest, mockResponse)
        
        // 断言结果
        // ...
    }
}

2. 使用调试工具进行追踪：在IDE中设置断点，运行应用程序，并使用调试工具观察自定义Filter在请求处理过程中的执行路径和变量值。

3. 查看日志输出：在自定义Filter的代码中添加日志输出语句，以便在应用程序运行时查看日志信息，从而了解自定义Filter的执行情况和结果。

#### 6.3 部署自定义Filter到生产环境中

当你确保自定义Filter在本地调试和测试通过后，就可以将其部署到生产环境中了。部署过程可能因所使用的应用服务器和部署方式而异，但一般步骤如下：

1. 将自定义Filter的代码打包成可执行的文件，例如JAR文件。
2. 将JAR文件部署到应用服务器的指定目录，例如Tomcat的`webapps`目录。
3. 更新应用服务器的配置文件，将自定义Filter添加到过滤器链中。
4. 重启应用服务器，使新的配置生效。

完成以上步骤后，自定义Filter将会在生产环境中起作用，并按照你配置的规则进行过滤和处理。

总结：