2流高手速成记(之五):Springboot整合Shiro实现安全管理

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废话不多说,咱们直接接上回

上一篇我们讲了如何使用Springboot框架整合Nosql,并于文章最后部分引入了服务端Session的概念

而早在上上一篇中,我们则已经讲到了如何使用Springboot框架整合Mybatis/MybatisPlus实现业务数据的持久化(写入数据库)

本篇我们把关注点放在一个于这两部分有共同交集的内容——安全管理,并且引入我们今天的主角——Shiro框架

Apache Shiro是一个强大且易用的Java安全框架,执行身份验证、授权、密码和会话管理。使用Shiro的易于理解的API,您可以快速、轻松地获得任何应用程序,从最小的移动应用程序到最大的网络和企业应用程序。

—— 来自百度百科

Shiro框架包含三个核心组件:

Subject —— 泛指当前与Shiro交互中的实体,可以是用户或者某后台进程

SecurityManager —— Shiro的核心组件,对内管理各种组件实例,对外提供各种安全服务

Realm —— Shiro与安全数据之间的桥接器

Shiro框架还包含有其他诸多概念,为降低大家的心智负担,这些我们暂且不谈,文末会给大家推荐延展阅读的相关文章

还是老规矩直接上干货,以完整的实例让大家对【如何基于Shiro实现权限的细粒度控制】有一个整体上的认知

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不知道大家会不会觉得项目结构突然变复杂?别担心,接下来我会给大家逐一拆解

1. 创建数据表

首先是角色表——role

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然后是用户表——user

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最后是权限表——permission

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2. 创建三个对应的Mapper

package com.example.hellospringboot.mapper;

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.example.hellospringboot.model.Role;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Mapper
@Repository
public interface RoleMapper extends BaseMapper<Role> {
}
package com.example.hellospringboot.mapper;

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.example.hellospringboot.model.User;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Mapper
@Repository
public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {
}
package com.example.hellospringboot.mapper;

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.example.hellospringboot.model.Permission;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Mapper
@Repository
public interface PermissionMapper extends BaseMapper<Permission> {
}

这里我们用到了上上一节讲到的内容

这里的Mapper会辅助于后续的安全数据读取

3. 接下来是Service及其实现类

package com.example.hellospringboot.service;

import com.example.hellospringboot.model.Role;

public interface RoleService {
    Role findRoleById(int id);
}
package com.example.hellospringboot.service.impl;

import com.example.hellospringboot.mapper.RoleMapper;
import com.example.hellospringboot.model.Role;
import com.example.hellospringboot.service.RoleService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class RoleServiceImpl implements RoleService {

    @Autowired
    RoleMapper mapper;

    public Role findRoleById(int id){
        Role role = mapper.selectById(id);
        return role;
    }
}
package com.example.hellospringboot.service;

import com.example.hellospringboot.model.User;

public interface UserService {
    boolean checkUserByUsernameAndPassword(String userName, String passWord);
    User findUserByUserName(String userName);
}
package com.example.hellospringboot.service.impl;

import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper;
import com.example.hellospringboot.mapper.UserMapper;
import com.example.hellospringboot.model.User;
import com.example.hellospringboot.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Autowired
    UserMapper mapper;

    public boolean checkUserByUsernameAndPassword(String userName, String passWord){
        QueryWrapper<User> wrapper = new QueryWrapper<User>();
        wrapper = wrapper.eq("user_name", userName).eq("pass_word",passWord);
        List<User> userList = mapper.selectList(wrapper);
        return userList.size() > 0;
    }

    public User findUserByUserName(String userName){
        QueryWrapper<User> wrapper = new QueryWrapper<User>();
        wrapper = wrapper.eq("user_name", userName);
        User user = mapper.selectOne(wrapper);
        return user;
    }

}
package com.example.hellospringboot.service;

import com.example.hellospringboot.model.Permission;

import java.util.List;

public interface PermissionService {
    List<Permission> findPermissionsByRoleId(int roleId);
}
package com.example.hellospringboot.service.impl;

import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.Wrapper;
import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper;
import com.example.hellospringboot.mapper.PermissionMapper;
import com.example.hellospringboot.model.Permission;
import com.example.hellospringboot.service.PermissionService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Service
public class PermissionServiceImpl implements PermissionService {

    @Autowired
    PermissionMapper mapper;

    public List<Permission> findPermissionsByRoleId(int roleId){
        QueryWrapper<Permission> wrapper = new QueryWrapper<>();
        wrapper = wrapper.eq("role_id", roleId);
        List<Permission> list = mapper.selectList(wrapper);
        return list;
    }

}

ok,我们已经准备好了所有的安全数据,及对应的读取方法

到这里,我们就算是做好了所有的准备工作

接下来看我们如何通过Shiro框架来运用这些已经装配好的枪炮子弹

4. 引入Shiro框架相关依赖(pom.xml)

        <!-- 引入shiro框架依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.shiro</groupId>
            <artifactId>shiro-spring</artifactId>
            <version>1.10.0</version>
        </dependency>

这次pom.xml终于不是第一步了,哈哈哈。。。

5. 创建Realm嫁接Shiro框架及安全数据(realm/MyAuthorizingRealm)

package com.example.hellospringboot.realm;

import com.example.hellospringboot.model.Permission;
import com.example.hellospringboot.model.Role;
import com.example.hellospringboot.model.User;
import com.example.hellospringboot.service.PermissionService;
import com.example.hellospringboot.service.RoleService;
import com.example.hellospringboot.service.UserService;
import org.apache.shiro.authc.*;
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 java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

public class MyAuthorizingRealm extends AuthorizingRealm {

    @Autowired
    UserService userService;

    @Autowired
    RoleService roleService;

    @Autowired
    PermissionService permissionService;

    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) {
        UsernamePasswordToken token = (UsernamePasswordToken) authenticationToken;
        String userName = token.getUsername();
        String passWord = String.valueOf(token.getPassword());
        if (!userService.checkUserByUsernameAndPassword(userName, passWord)) {//判断用户账号是否正确
            throw new UnknownAccountException("用户名或密码错误!");
        }
        return new SimpleAuthenticationInfo(userName, passWord, getName());
    }

    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
        SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
        String userName = principalCollection.getPrimaryPrincipal().toString();
        User user = userService.findUserByUserName(userName);
        if (user == null) {
            throw new UnknownAccountException("用户名或密码错误!");
        }
        List<Integer> rolesList = user.rolesList();
        Set<String> roles = new HashSet<>();
        Set<String> permissions = new HashSet<>();
        for (Integer roleId : rolesList) {
            Role role = roleService.findRoleById(roleId);
            roles.add(role.getName());
            List<Permission> permissionList = permissionService.findPermissionsByRoleId(roleId);
            for (Permission permission : permissionList) {
                permissions.add(permission.getName());
            }
        }
        info.setRoles(roles);
        info.setStringPermissions(permissions);
        return info;
    }
}

Realm的创建对于整个Shiro安全验证体系搭建而言是至关重要的一步!

其中两个抽象方法

doGetAuthenticationInfo —— 用于校验用户名及密码的合法性

doGetAuthorizationInfo —— 用于赋予实体对应的角色及交互权限

6. 测试用Controller创建

package com.example.hellospringboot.controller;

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RequestMapping("/user")
@RestController
public class UserController {

    @PostMapping("/login")
    public String login(String user, String pass) {
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(user, pass);
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        if(!subject.isAuthenticated()) {
            try {
                subject.login(token);
            } catch (AuthenticationException e) {
                return e.getMessage();
            }
        }
        return "ok";
    }

    @PostMapping("/logout")
    public String logout(){
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        if(subject.isAuthenticated()) {
            try {
                subject.logout();
            } catch (AuthenticationException e) {
                return e.getMessage();
            }
        }
        return "ok";
    }

    @GetMapping("/admin")
    public String admin() {
        return "admin";
    }

    @GetMapping("/user")
    public String user() {
        return "user";
    }

}

内容很简单:

login——登录方法

logout——登出方法

admin、user——两个测试方法,用于测试不同角色对于不同方法可访问的细粒度控制

7. ShiroConfig配置类创建,实现用户访问权限的细粒度控制

package com.example.hellospringboot.configure;

import com.example.hellospringboot.realm.MyAuthorizingRealm;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.realm.Realm;
import org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean;
import org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
public class ShiroConfig {

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

    @Bean
    public MyAuthorizingRealm getRealm() {
        MyAuthorizingRealm realm = new MyAuthorizingRealm();
        return realm;
    }

    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(SecurityManager securityManager) {
        ShiroFilterFactoryBean shiroFilter = new ShiroFilterFactoryBean();
        shiroFilter.setSecurityManager(securityManager);
        Map<String, String> filterChainMap = new LinkedHashMap<String, String>();
        filterChainMap.put("/user/login", "anon");
        filterChainMap.put("/user/logout", "anon");
        filterChainMap.put("/user/admin", "authc,roles[admin],perms[admin:read]");
        filterChainMap.put("/user/user", "authc,roles[user],perms[user:read]");
        shiroFilter.setFilterChainDefinitionMap(filterChainMap);
        return shiroFilter;
    }
}

securityManager 和 getRealm 显示指定了Shiro两大组件的实例声明

shiroFilterFactoryBean 则是实现角色访问权限控制的重要方法

filterChainMap.put("/user/login", "anon"); // 代表login方法可以匿名访问

filterChainMap.put("/user/logout", "anon"); // 代表logout方法可以匿名访问

filterChainMap.put("/user/admin", "authc,roles[admin],perms[admin:read]"); // 代表admin方法需要用户满足admin角色,同时具备admin:read权限

filterChainMap.put("/user/user", "authc,roles[user],perms[user:read]"); // 代表user方法需要用户满足user角色,同时具备user:read权限

至此,整个接入流程便结束了

我们再次结合最开始我们配置的数据来对业务逻辑进行分析

用户 admin,同时具备admin、user两种角色

用户 juste,仅具备user一种角色

角色 admin,同时具备admin:write、admin:read两种权限

角色 user,同时具备user:write、user:read两种权限

因此

用户 admin,同时具备admin:write、admin:read、user:write、user:read 四种操作权限

用户 juste,同时具备user:write、user:read两种操作权限

大家理清楚这其中的关系了吗?^ ^

8. 执行Postman验证结果

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我们在执行login之前,admin方法无权访问

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登录admin之后,同时具备admin和user方法的访问权限

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logout登出,然后login登录普通用户juste

会发现依然具备user方法的访问权限,但是失去了admin方法的访问权限

到此,验证我们基于Shiro框架的细粒度权限控制已经实现

除了Shiro框架,我们还有另一个选择,那就是同样可以通过集成Spring Security框架来达成相同的目的

关于更多Shiro框架的内容,及其和Spring Security之间的异同,大家感兴趣可以参考这篇文章:

Shiro最全基础教程_思月行云的博客-CSDN博客

对于Spring Security框架,我们暂且留个悬念,以后会专门再给大家讲解这部分内容

下一节,我们将把关注点投向微服务领域,SpringCloudAlibaba将会是接下来几个章节的重头戏,敬请期待~

MyAuthorizingRealm

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