Spring Boot整合Shiro实现简单的权限控制

# 1. 简介
## 1.1 Spring Boot和Shiro的简介
Spring Boot是一个开箱即用的微服务框架，大幅降低了搭建和部署的复杂性，提供了丰富的开发工具和功能。而Shiro是一个强大而灵活的Java安全框架，用于身份验证、授权、加密等安全操作。

## 1.2 权限控制的重要性
权限控制在现代应用程序中非常重要，它可以确保只有经过授权的用户才能访问特定的资源和功能。通过权限控制，系统可以保护用户的隐私和敏感数据，避免未经授权的操作和滥用。

在企业级应用中，权限控制也是保证数据安全和业务合规性的重要手段。通过合理的权限设置，可以实现不同用户角色的访问控制，确保各个角色的权限和职责得到明确的界定。

接下来的章节中，我们将详细介绍如何使用Spring Boot整合Shiro来实现权限控制，保证应用程序的安全性和用户的隐私。

# 2. 环境搭建

### 2.1 创建Spring Boot项目

首先，我们需要创建一个新的Spring Boot项目。可以使用Spring Initializr（https://start.spring.io/）创建项目的基本结构。选择所需的项目依赖和Spring Boot版本，然后点击生成，下载生成的项目压缩包。

解压项目压缩包后，我们可以使用IDE（如IntelliJ IDEA、Eclipse等）导入项目。

### 2.2 引入Shiro依赖

在项目的pom.xml文件中，添加Shiro的依赖项：

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

这会将Shiro的Web Starter依赖项添加到我们的项目中。

### 2.3 配置Shiro的安全管理器

在项目的src/main/resources目录下，创建一个名为shiro.ini的文件来配置Shiro的安全管理器。

在shiro.ini中，我们需要配置Realm、Session管理器和其他相关的Shiro组件。具体的配置取决于我们的应用程序的需求。

以下是一个简单的shiro.ini示例：

# 使用自定义的Realm
myRealm = com.example.MyRealm
[main]
securityManager.realm = $myRealm

在示例中，我们指定了自定义的Realm类为安全管理器的Realm。我们将在后面的章节中详细讨论如何配置Realm。

完成上述配置后，我们的环境搭建工作就完成了。我们将在下一章节中开始实现用户认证的功能。

# 3. 用户认证

在Spring Boot项目中整合Shiro实现用户认证的过程中，我们需要完成以下几个关键步骤，包括配置Shiro的Realm、编写用户认证逻辑以及集成用户密码加密。让我们逐步来完成这些步骤。

#### 3.1 配置Shiro的Realm

首先，我们需要创建一个类继承自`AuthorizingRealm`，并实现其中的抽象方法`doGetAuthorizationInfo`和`doGetAuthenticationInfo`，用于处理用户授权和认证的逻辑。以下是一个示例代码：

public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {
    @Autowired
    private UserService userService;

    // 用户授权
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
        SimpleAuthorizationInfo authorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();
        String username = (String) principals.getPrimaryPrincipal();
        User user = userService.findByUsername(username);
        for (Role role : user.getRoles()) {
            authorizationInfo.addRole(role.getRoleName());
            for (Permission permission : role.getPermissions()) {
                authorizationInfo.addStringPermission(permission.getPermissionName());
            }
        }
        return authorizationInfo;
    }

    // 用户认证
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        UsernamePasswordToken usernamePasswordToken = (UsernamePasswordToken) token;
        String username = usernamePasswordToken.getUsername();
        User user = userService.findByUsername(username);
        if (user == null) {
            throw new UnknownAccountException("用户不存在");
        }
        SimpleAuthenticationInfo authenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(username, user.getPassword(), getName());
        return authenticationInfo;
    }
}

#### 3.2 编写用户认证逻辑

在上述代码中，我们调用了`userService.findByUsername(username)`方法来根据用户输入的用户名查询用户信息。接着，我们通过`SimpleAuthenticationInfo`对象来包装用户的认证信息，其中包括用户名和密码等。

#### 3.3 集成用户密码加密

为了保障用户信息的安全性，我们通常会对用户的密码进行加密存储。在Spring Boot中，我们可以利用`shiro-spring-boot-starter`提供的`CredentialsMatcher`接口的实现类`HashedCredentialsMatcher`来实现密码加密功能。以下是一个示例代码：

@Bean
public HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher() {
    HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher = new HashedCredentialsMatcher();
    hashedCredentialsMatcher.setHashAlgorithmName("MD5");
    hashedCredentialsMatcher.setHashIterations(1024);
    return hashedCredentialsMatcher;
}

@Bean
public CustomRealm customRealm() {
    CustomRealm customRealm = new CustomRealm();
    customRealm.setCredentialsMatcher(hashedCredentialsMatcher());
    return customRealm;
}

在这段代码中，我们首先创建了一个`HashedCredentialsMatcher`对象，并设置了密码加密的相关信息。接着，我们将这个`HashedCredentialsMatcher`对象注入到自定义的`CustomRealm`中，从而实现对用户密码的加密认证。

通过以上步骤，我们完成了用户认证部分的配置和编写。接下来，我们将继续深入到权限控制的实现过程。

# 4. 权限控制

权限控制是一个重要的功能，它能够确保应用程序只允许授权用户访问特定的资源。在这一章节中，我们将学习如何在Spring Boot中整合Shiro实现权限控制。

#### 4.1 定义用户角色和权限

在实现权限控制之前，我们首先需要定义用户的角色和权限。角色是一组权限的集合，而权限是对特定资源的访问权限。通过定义角色和权限，我们可以将用户与特定的角色和权限关联起来。

在我们的示例中，我们将定义两个角色：管理员和普通用户。管理员拥有对所有资源的完全访问权限，而普通用户只能访问部分资源。

#### 4.2 在Shiro中配置用户角色和权限

在Shiro中配置用户角色和权限是实现权限控制的核心步骤。我们需要告诉Shiro每个用户拥有的角色和权限，以便Shiro能够根据这些信息来进行权限判断。

首先，我们需要在Shiro的配置文件中定义角色和权限。例如，我们可以创建一个`shiro.ini`文件，其中包含以下配置：

[users]
admin = password, admin
user = password, role1

[roles]
admin = *
role1 = permission1, permission2

[urls]
/** = authc

以上配置中，我们定义了两个用户：admin和user。admin用户拥有管理员角色，并拥有所有的权限；而user用户拥有role1角色，并拥有permission1和permission2权限。

最后一行`[urls]`配置表示对所有URL都需要进行认证（`authc`）才能够访问。

#### 4.3 控制页面访问权限的实现

在Shiro中实现页面访问权限的控制非常简单。我们只需要在页面的HTML代码中使用Shiro的标签来判断用户是否具有访问权限。

例如，我们可以使用Shiro的`<shiro:hasRole>`标签来判断用户是否拥有某个角色：

<shiro:hasRole name="admin">
  <a href="/admin">Admin Page</a>
</shiro:hasRole>

以上代码中，如果用户拥有`admin`角色，会显示一个指向`/admin`路径的链接。

类似地，我们可以使用`<shiro:hasPermission>`标签来判断用户是否具有某个权限：

<shiro:hasPermission name="permission1">
  <button>Permission 1</button>
</shiro:hasPermission>

以上代码中，如果用户具有`permission1`权限，会显示一个按钮。

通过使用这些Shiro标签，我们可以灵活地控制页面的访问权限，实现细粒度的权限控制。

以上是关于权限控制的实现步骤，通过以上章节的内容，我们可以从零开始搭建一个基于Spring Boot和Shiro的权限控制系统。在下一章节中，我们将学习如何进行会话管理。

代码总结如下：

- 在`shiro.ini`文件中配置用户角色和权限，定义每个用户拥有的角色和权限。
- 使用Shiro的标签在页面中进行权限判断，实现页面访问权限的控制。

效果如下：

- 用户拥有对应角色和权限时，可以访问特定的资源。
- 用户没有对应角色或权限时，无法访问受限资源。

# 5. 会话管理

在实际的应用中，用户登录后的会话管理是非常重要的，Shiro提供了强大的会话管理功能，可以帮助开发者管理用户的会话状态，确保系统的安全性和稳定性。

#### 5.1 Shiro中的会话管理

Shiro提供了会话管理的功能，包括默认的会话管理器和对会话的相关操作，如设置会话超时时间、获取会话信息、主动失效会话等。Shiro会话管理器可以用于管理用户的登录状态、记住我功能以及单点登录等。

#### 5.2 会话管理的配置和使用

在Spring Boot中配置Shiro的会话管理非常简单，可以通过配置文件或者Java代码的方式进行配置。我们可以设置会话的超时时间、会话验证定时器调度间隔等。同时，通过Shiro提供的API，我们可以在业务代码中主动操作会话，比如获取当前用户的会话信息、设置会话的属性等。

在实际应用中，会话管理对于权限控制和用户体验都非常重要，合理地配置和使用会话管理功能，可以为系统的安全性和性能提供保障。

在下一节中，我们将介绍如何通过测试来验证权限控制功能的有效性。

# 6. 测试与总结

在完成权限控制功能的搭建后，我们需要进行相应的测试和总结。下面将分为两个部分进行说明。

## 6.1 测试权限控制功能

为了验证我们的权限控制功能是否正确实现，我们可以进行以下测试。

1. 登录验证：在登录页面输入正确的用户名和密码进行登录，验证是否成功登录并跳转到首页。
2. 页面访问权限控制：在登录成功后，尝试访问受限页面，验证是否可以正常访问。再尝试访问未授权的页面，验证是否会被拦截并跳转到无权限页面。
3. 角色权限控制：在登录成功后，尝试访问需要具备特定角色才能访问的页面，验证是否可以正常访问。再尝试访问没有相应角色的页面，验证是否会被拦截并跳转到无权限页面。
4. 权限控制粒度：对具有特定角色的用户，测试访问不同权限的接口或页面，验证是否可以按照权限进行控制。

通过以上测试，我们可以确保权限控制功能的正常运行。

## 6.2 总结并展望未来的改进和扩展

在本文中，我们使用了Spring Boot整合Shiro的方式实现了简单的权限控制功能。通过对Shiro的配置和使用，我们成功实现了用户认证、权限控制和会话管理等功能。

然而，这只是权限控制的基础实现，还有许多改进和扩展的空间。例如，可以将用户角色和权限的管理放在数据库中，实现动态管理；可以使用注解的方式对方法进行权限校验；可以进一步优化会话管理的配置等。

总之，Spring Boot与Shiro的整合为我们提供了一种简单而强大的权限控制解决方案。在实际项目中，我们可以根据需求进行适当的改进和扩展，以满足更复杂的权限管理需求。

通过本文的学习，希望读者们对Spring Boot整合Shiro实现权限控制有了更深入的了解，并能够在实际项目中灵活应用。祝愿大家在权限控制的道路上越走越远！