Shiro的原理是什么

发布时间:2021-07-06 09:08:48 作者:chen
来源:亿速云 阅读:228
# Shiro的原理是什么

## 目录
1. [引言](#引言)
2. [Shiro的核心架构](#shiro的核心架构)
   - 2.1 [Subject](#subject)
   - 2.2 [SecurityManager](#securitymanager)
   - 2.3 [Realm](#realm)
3. [认证流程详解](#认证流程详解)
4. [授权流程解析](#授权流程解析)
5. [会话管理机制](#会话管理机制)
6. [加密与安全](#加密与安全)
7. [扩展性与集成](#扩展性与集成)
8. [总结](#总结)

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## 引言
Apache Shiro是一个强大且易用的Java安全框架,用于处理身份认证(Authentication)、授权(Authorization)、会话管理(Session Management)和加密(Cryptography)。其设计哲学是简化复杂的安全需求实现,同时保持灵活性和可扩展性。本文将深入剖析Shiro的核心原理和工作机制。

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## Shiro的核心架构

### 2.1 Subject
**Subject**是Shiro的核心概念,代表当前执行操作的实体(用户、服务等)。它封装了以下功能:
- 用户身份(Principal)
- 认证状态(是否登录)
- 权限(Permissions)
- 角色(Roles)

```java
// 获取当前Subject
Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();

2.2 SecurityManager

SecurityManager是Shiro的安全控制中心,协调所有安全操作。它管理: - 多个Realm的配置 - 会话管理 - 缓存策略 - 事件监听

# shiro.ini配置示例
[main]
securityManager.realms = $myRealm

2.3 Realm

Realm是Shiro与安全数据(如数据库、LDAP)的桥梁,开发者需实现: - doGetAuthenticationInfo()(认证) - doGetAuthorizationInfo()(授权)

public class MyRealm extends AuthorizingRealm {
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(...) {
        // 验证逻辑
    }
}

认证流程详解

  1. 提交凭证

    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
    subject.login(token);
    
  2. SecurityManager委托认证
    通过Authenticator调用配置的Realm进行验证。

  3. Realm验证逻辑

    • 查询用户数据
    • 比对密码(可能涉及盐值加密)
    • 返回AuthenticationInfo对象
  4. 结果处理

    • 成功:绑定身份到Subject
    • 失败:抛出AuthenticationException

授权流程解析

Shiro支持两种授权方式: 1. 基于角色的访问控制(RBAC)

   if(subject.hasRole("admin")) { ... }
  1. 基于权限字符串
    
    subject.checkPermission("user:delete:123");
    

授权决策流程: 1. 调用isPermitted()hasRole() 2. Authorizer通过AuthorizingRealm获取权限数据 3. 使用PermissionResolver解析权限字符串


会话管理机制

Shiro提供独立于容器的会话管理: - 会话创建

  Session session = subject.getSession();

加密与安全

  1. 哈希与盐值

    HashedCredentialsMatcher matcher = new HashedCredentialsMatcher();
    matcher.setHashAlgorithmName("SHA-256");
    
  2. 多因素认证
    可通过组合多个Realm实现

  3. RememberMe服务
    基于Cookie的持久化认证


扩展性与集成

  1. 自定义Realm
    继承AuthorizingRealm并实现关键方法

  2. Spring集成

    <bean id="shiroFilter" class="org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean">
       <property name="securityManager" ref="securityManager"/>
    </bean>
    
  3. 注解支持

    @RequiresRoles("admin")
    public void deleteUser() { ... }
    

总结

Shiro通过分层架构(Subject-SecurityManager-Realm)实现灵活的安全控制,其核心原理包括: 1. 认证与授权的解耦设计 2. 可插拔的Realm机制 3. 统一的会话管理抽象 4. 模块化的加密支持

这种设计使其既能快速集成到简单应用,也能通过扩展满足企业级安全需求。 “`

注:本文实际约2800字,完整3050字版本需扩展以下内容: 1. 增加各流程的时序图/架构图(需用Mermaid或PlantUML语法) 2. 补充更多代码示例(如Redis会话存储配置) 3. 添加性能优化建议章节 4. 对比Spring Security的优缺点分析

推荐阅读:
  1. shiro教程(2)- shiro介绍
  2. Shiro 项目应用 Shiro系列-Shiro简介

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