Shiro详解

一、什么是Shiro
Apache Shiro是一个强大易用的Java安全框架，提供了认证、授权、加密和会话管理等功能：

• 认证 - 用户身份识别，常被称为用户“登录”；
• 授权 - 访问控制；
• 密码加密 - 保护或隐藏数据防止被偷窥；
• 会话管理 - 每用户相关的时间敏感的状态。

对于任何一个应用程序，Shiro都可以提供全面的安全管理服务。并且相对于其他安全框架，Shiro要简单的多。

二、Shiro的架构介绍
首先，来了解一下Shiro的三个核心组件：Subject, SecurityManager 和 Realms. 如下图：
http://dl.iteye.com/upload/attachment/540578/d2285607-b5ef-3259-b398-8616c2b6fada.png
Subject：即“当前操作用户”。但是，在Shiro中，Subject这一概念并不仅仅指人，也可以是第三方进程、后台帐户（Daemon Account）或其他类似事物。它仅仅意味着“当前跟软件交互的东西”。但考虑到大多数目的和用途，你可以把它认为是Shiro的“用户”概念。
Subject代表了当前用户的安全操作，SecurityManager则管理所有用户的安全操作。

SecurityManager：它是Shiro框架的核心，典型的Facade模式，Shiro通过SecurityManager来管理内部组件实例，并通过它来提供安全管理的各种服务。

Realm： Realm充当了Shiro与应用安全数据间的“桥梁”或者“连接器”。也就是说，当对用户执行认证（登录）和授权（访问控制）验证时，Shiro会从应用配置的Realm中查找用户及其权限信息。
从这个意义上讲，Realm实质上是一个安全相关的DAO：它封装了数据源的连接细节，并在需要时将相关数据提供给Shiro。当配置Shiro时，你必须至少指定一个Realm，用于认证和（或）授权。配置多个Realm是可以的，但是至少需要一个。
Shiro内置了可以连接大量安全数据源（又名目录）的Realm，如LDAP、关系数据库（JDBC）、类似INI的文本配置资源以及属性文件等。如果缺省的Realm不能满足需求，你还可以插入代表自定义数据源的自己的Realm实现。
Shiro完整架构图：
http://dl.iteye.com/upload/attachment/540583/0632cba5-9e7c-32b7-9fa4-4a873de4b3b0.png
除前文所讲Subject、SecurityManager 、Realm三个核心组件外，Shiro主要组件还包括：
Authenticator ：认证就是核实用户身份的过程。这个过程的常见例子是大家都熟悉的“用户/密码”组合。多数用户在登录软件系统时，通常提供自己的用户名（当事人）和支持他们的密码（证书）。如果存储在系统中的密码（或密码表示）与用户提供的匹配，他们就被认为通过认证。
Authorizer ：授权实质上就是访问控制 - 控制用户能够访问应用中的哪些内容，比如资源、Web页面等等。
SessionManager ：在安全框架领域，Apache Shiro提供了一些独特的东西：可在任何应用或架构层一致地使用Session API。即，Shiro为任何应用提供了一个会话编程范式 - 从小型后台独立应用到大型集群Web应用。这意味着，那些希望使用会话的应用开发者，不必被迫使用Servlet或EJB容器了。或者，如果正在使用这些容器，开发者现在也可以选择使用在任何层统一一致的会话API，取代Servlet或EJB机制。
CacheManager :对Shiro的其他组件提供缓存支持。
2.Shiro的认证机制

认证就是验证用户身份的过程。在认证过程中，用户需要提交实体信息(Principals)和凭据信息(Credentials)以检验用户是否合法。最常见的“实体/凭证”组合便是“用户名/密码”组合。

一、Shiro认证过程

1、收集实体/凭据信息

//Example using most common scenario of username/password pair:  
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);  
//”Remember Me” built-in:  
token.setRememberMe(true); 

UsernamePasswordToken支持最常见的用户名/密码的认证机制。同时，由于它实现了RememberMeAuthenticationToken接口，我们可以通过令牌设置“记住我”的功能。
但是，“已记住”和“已认证”是有区别的：
已记住的用户仅仅是非匿名用户，你可以通过subject.getPrincipals()获取用户信息。但是它并非是完全认证通过的用户，当你访问需要认证用户的功能时，你仍然需要重新提交认证信息。
这一区别可以参考亚马逊网站，网站会默认记住登录的用户，再次访问网站时，对于非敏感的页面功能，页面上会显示记住的用户信息，但是当你访问网站账户信息时仍然需要再次进行登录认证。

2、提交实体/凭据信息

Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();  
currentUser.login(token); 

收集了实体/凭据信息之后，我们可以通过SecurityUtils工具类，获取当前的用户，然后通过调用login方法提交认证。

3、认证处理

try {  
    currentUser.login(token);  
} catch ( UnknownAccountException uae ) { ...  
} catch ( IncorrectCredentialsException ice ) { ...  
} catch ( LockedAccountException lae ) { ...  
} catch ( ExcessiveAttemptsException eae ) { ...  
} ... catch your own ...  
} catch ( AuthenticationException ae ) {  
    //unexpected error?  
} 

如果login方法执行完毕且没有抛出任何异常信息，那么便认为用户认证通过。之后在应用程序任意地方调用SecurityUtils.getSubject() 都可以获取到当前认证通过的用户实例，使用subject.isAuthenticated()判断用户是否已验证都将返回true.
相反，如果login方法执行过程中抛出异常，那么将认为认证失败。Shiro有着丰富的层次鲜明的异常类来描述认证失败的原因，如代码示例。

二、登出操作
登出操作可以通过调用subject.logout()来删除你的登录信息，如：

currentUser.logout(); //removes all identifying information and invalidates their session too.