Spring Boot Shiro用户认证

在Spring Boot中集成Shiro进行用户的认证过程主要可以归纳为以下三点：

1、定义一个ShiroConfig，然后配置SecurityManager Bean，SecurityManager为Shiro的安全管理器，管理着所有Subject；

2、在ShiroConfig中配置ShiroFilterFactoryBean，其为Shiro过滤器工厂类，依赖于SecurityManager；

3、自定义Realm实现，Realm包含doGetAuthorizationInfo()和doGetAuthenticationInfo()方法，因为本文只涉及用户认证，所以只实现doGetAuthenticationInfo()方法。

引入依赖

首先可根据文章《开启Spring Boot》搭建一个Spring Boot Web程序，然后引入Shiro、MyBatis、数据库和thymeleaf依赖：

<!-- MyBatis -->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.3.1</version>
</dependency>

<!-- thymeleaf -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>

<!-- shiro-spring -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shiro</groupId>
    <artifactId>shiro-spring</artifactId>
    <version>1.4.0</version>
</dependency>

<!-- oracle驱动 -->
<dependency>
    <groupId>com.oracle</groupId>
    <artifactId>ojdbc6</artifactId>
    <version>6.0</version>
</dependency>

<!-- druid数据源驱动 -->
<dependency>
   <groupId>com.alibaba</groupId>
   <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>1.1.6</version>
</dependency>

ShiroConfig

定义一个Shiro配置类，名称为ShiroConfig：

@Configuration
public class ShiroConfig {
    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(SecurityManager securityManager) {
        ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();
        // 设置securityManager
        shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager);
        // 登录的url
        shiroFilterFactoryBean.setLoginUrl("/login");
        // 登录成功后跳转的url
        shiroFilterFactoryBean.setSuccessUrl("/index");
        // 未授权url
        shiroFilterFactoryBean.setUnauthorizedUrl("/403");
        
        LinkedHashMap<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<>();
        
        // 定义filterChain，静态资源不拦截
        filterChainDefinitionMap.put("/css/**", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/js/**", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/fonts/**", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/img/**", "anon");
        // druid数据源监控页面不拦截
        filterChainDefinitionMap.put("/druid/**", "anon");
        // 配置退出过滤器，其中具体的退出代码Shiro已经替我们实现了 
        filterChainDefinitionMap.put("/logout", "logout");
        filterChainDefinitionMap.put("/", "anon");
        // 除上以外所有url都必须认证通过才可以访问，未通过认证自动访问LoginUrl
        filterChainDefinitionMap.put("/**", "authc");
        
        shiroFilterFactoryBean.setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap);
        return shiroFilterFactoryBean;
    }
	
    @Bean  
    public SecurityManager securityManager(){  
        // 配置SecurityManager，并注入shiroRealm
        DefaultWebSecurityManager securityManager =  new DefaultWebSecurityManager();
        securityManager.setRealm(shiroRealm());
        return securityManager;  
    } 
	
    @Bean  
    public ShiroRealm shiroRealm(){  
        // 配置Realm，需自己实现
        ShiroRealm shiroRealm = new ShiroRealm();  
        return shiroRealm;  
    }  
}

需要注意的是filterChain基于短路机制，即最先匹配原则，如：

/user/**=anon
/user/aa=authc 永远不会执行

其中anon、authc等为Shiro为我们实现的过滤器，具体如下表所示：

Filter Name	Class	Description
anon	org.apache.shiro.web.filter.authc.AnonymousFilter	匿名拦截器，即不需要登录即可访问；一般用于静态资源过滤；示例/static/**=anon
authc	org.apache.shiro.web.filter.authc.FormAuthenticationFilter	基于表单的拦截器；如/**=authc，如果没有登录会跳到相应的登录页面登录
authcBasic	org.apache.shiro.web.filter.authc.BasicHttpAuthenticationFilter	Basic HTTP身份验证拦截器
logout	org.apache.shiro.web.filter.authc.LogoutFilter	退出拦截器，主要属性：redirectUrl：退出成功后重定向的地址（/），示例/logout=logout
noSessionCreation	org.apache.shiro.web.filter.session.NoSessionCreationFilter	不创建会话拦截器，调用subject.getSession(false)不会有什么问题，但是如果subject.getSession(true)将抛出DisabledSessionException异常
perms	org.apache.shiro.web.filter.authz.PermissionsAuthorizationFilter	权限授权拦截器，验证用户是否拥有所有权限；属性和roles一样；示例/user/**=perms["user:create"]
port	org.apache.shiro.web.filter.authz.PortFilter	端口拦截器，主要属性port(80)：可以通过的端口；示例/test= port[80]，如果用户访问该页面是非80，将自动将请求端口改为80并重定向到该80端口，其他路径/参数等都一样
rest	org.apache.shiro.web.filter.authz.HttpMethodPermissionFilter	rest风格拦截器，自动根据请求方法构建权限字符串；示例/users=rest[user]，会自动拼出user:read,user:create,user:update,user:delete权限字符串进行权限匹配（所有都得匹配，isPermittedAll）
roles	org.apache.shiro.web.filter.authz.RolesAuthorizationFilter	角色授权拦截器，验证用户是否拥有所有角色；示例/admin/**=roles[admin]
ssl	org.apache.shiro.web.filter.authz.SslFilter	SSL拦截器，只有请求协议是https才能通过；否则自动跳转会https端口443；其他和port拦截器一样；
user	org.apache.shiro.web.filter.authc.UserFilter	用户拦截器，用户已经身份验证/记住我登录的都可；示例/**=user

配置完ShiroConfig后，接下来对Realm进行实现，然后注入到SecurityManager中。

Realm

自定义Realm实现只需继承AuthorizingRealm类，然后实现doGetAuthorizationInfo()和doGetAuthenticationInfo()方法即可。这两个方法名乍看有点像，authorization发音[ˌɔ:θəraɪˈzeɪʃn]，为授权，批准的意思，即获取用户的角色和权限等信息；authentication发音[ɔ:ˌθentɪ’keɪʃn]，认证，身份验证的意思，即登录时验证用户的合法性，比如验证用户名和密码。

public class ShiroRealm extends AuthorizingRealm {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    
    /**
    * 获取用户角色和权限
    */
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principal) {
        return null;
    }

    /**
     * 登录认证
     */
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {

    	// 获取用户输入的用户名和密码
        String userName = (String) token.getPrincipal();
        String password = new String((char[]) token.getCredentials());
        
        System.out.println("用户" + userName + "认证-----ShiroRealm.doGetAuthenticationInfo");

        // 通过用户名到数据库查询用户信息
        User user = userMapper.findByUserName(userName);
        
        if (user == null) {
            throw new UnknownAccountException("用户名或密码错误！");
        }
        if (!password.equals(user.getPassword())) {
            throw new IncorrectCredentialsException("用户名或密码错误！");
        }
        if (user.getStatus().equals("0")) {
            throw new LockedAccountException("账号已被锁定,请联系管理员！");
        }
        SimpleAuthenticationInfo info = new SimpleAuthenticationInfo(user, password, getName());
        return info;
    }
}

因为本节只讲述用户认证，所以doGetAuthorizationInfo()方法先不进行实现。

其中UnknownAccountException等异常为Shiro自带异常，Shiro具有丰富的运行时AuthenticationException层次结构，可以准确指出尝试失败的原因。你可以包装在一个try/catch块，并捕捉任何你希望的异常，并作出相应的反应。例如：

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

虽然我们可以准确的获取异常信息，并根据这些信息给用户提示具体错误，但最安全的做法是在登录失败时仅向用户显示通用错误提示信息，例如“用户名或密码错误”。这样可以防止数据库被恶意扫描。

在Realm中UserMapper为Dao层，标准的做法应该还有Service层，但这里为了方便就不再定义Service层了。接下来编写和数据库打交道的Dao层。

数据层

首先创建一张用户表，用于存储用户的基本信息（基于Oracle 11g）：

-- ----------------------------
-- Table structure for T_USER
-- ----------------------------
CREATE TABLE "SCOTT"."T_USER" (
   "ID" NUMBER NOT NULL ,
   "USERNAME" VARCHAR2(20 BYTE) NOT NULL ,
   "PASSWD" VARCHAR2(128 BYTE) NOT NULL ,
   "CREATE_TIME" DATE NULL ,
   "STATUS" CHAR(1 BYTE) NOT NULL 
);

COMMENT ON COLUMN "SCOTT"."T_USER"."USERNAME" IS '用户名';
COMMENT ON COLUMN "SCOTT"."T_USER"."PASSWD" IS '密码';
COMMENT ON COLUMN "SCOTT"."T_USER"."CREATE_TIME" IS '创建时间';
COMMENT ON COLUMN "SCOTT"."T_USER"."STATUS" IS '是否有效 1：有效  0：锁定';

-- ----------------------------
-- Records of T_USER
-- ----------------------------
INSERT INTO "SCOTT"."T_USER" VALUES ('2', 'test', '7a38c13ec5e9310aed731de58bbc4214', TO_DATE('2017-11-19 17:20:21', 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS'), '0');
INSERT INTO "SCOTT"."T_USER" VALUES ('1', 'mrbird', '42ee25d1e43e9f57119a00d0a39e5250', TO_DATE('2017-11-19 10:52:48', 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS'), '1');

-- ----------------------------
-- Primary Key structure for table T_USER
-- ----------------------------
ALTER TABLE "SCOTT"."T_USER" ADD PRIMARY KEY ("ID");

数据源的配置这里就不贴出来了，具体可参考源码，或者参考https://mrbird.cc/Spring-Boot%E4%B8%AD%E4%BD%BF%E7%94%A8Mybatis.html。

库表对应的实体类：

public class User implements Serializable{

    private static final long serialVersionUID = -5440372534300871944L;
    
    private Integer id;
    private String userName;
    private String password;
    private Date createTime;
    private String status;
    
    // get,set略
}

定义接口UserMapper：

@Mapper
public interface UserMapper {
    User findByUserName(String userName);
}

xml实现：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.springboot.dao.UserMapper">
    <resultMap type="com.springboot.pojo.User" id="User">
        <id column="id" property="id" javaType="java.lang.Integer" jdbcType="NUMERIC"/>
        <id column="username" property="userName" javaType="java.lang.String" jdbcType="VARCHAR"/>
        <id column="passwd" property="password" javaType="java.lang.String" jdbcType="VARCHAR"/>
        <id column="create_time" property="createTime" javaType="java.util.Date" jdbcType="DATE"/>
        <id column="status" property="status" javaType="java.lang.String" jdbcType="VARCHAR"/>
    </resultMap>
    <select id="findByUserName" resultMap="User">
        select * from t_user where username = #{userName}
    </select>
</mapper>

数据层准备完了，接下来编写login.html和index.html页面。

页面准备

编写登录页面login.html：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登录</title>
    <link rel="stylesheet" th:href="@{/css/login.css}" type="text/css">
    <script th:src="@{/js/jquery-1.11.1.min.js}"></script>
</head>
<body>
    <div class="login-page">
        <div class="form">
            <input type="text" placeholder="用户名" name="username" required="required"/>
            <input type="password" placeholder="密码" name="password" required="required"/>
            <button onclick="login()">登录</button>
        </div>
    </div>
</body>
<script th:inline="javascript"> 
    var ctx = [[@{/}]];
    function login() {
        var username = $("input[name='username']").val();
        var password = $("input[name='password']").val();
        $.ajax({
            type: "post",
            url: ctx + "login",
            data: {"username": username,"password": password},
            dataType: "json",
            success: function (r) {
                if (r.code == 0) {
                    location.href = ctx + 'index';
                } else {
                    alert(r.msg);
                }
            }
        });
    }
</script>
</html>

主页index.html：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>首页</title>
</head>
<body>
    <p>你好！[[${user.userName}]]</p>
    <a th:href="@{/logout}">注销</a>
</body>
</html>

页面准备完毕，接下来编写LoginController。

Controller

LoginController代码如下：

@Controller
public class LoginController {

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

    @PostMapping("/login")
    @ResponseBody
    public ResponseBo login(String username, String password) {
    	// 密码MD5加密
        password = MD5Utils.encrypt(username, password);
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
        // 获取Subject对象
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        try {
            subject.login(token);
            return ResponseBo.ok();
        } catch (UnknownAccountException e) {
            return ResponseBo.error(e.getMessage());
        } catch (IncorrectCredentialsException e) {
            return ResponseBo.error(e.getMessage());
        } catch (LockedAccountException e) {
            return ResponseBo.error(e.getMessage());
        } catch (AuthenticationException e) {
            return ResponseBo.error("认证失败！");
        }
    }

    @RequestMapping("/")
    public String redirectIndex() {
        return "redirect:/index";
    }

    @RequestMapping("/index")
    public String index(Model model) {
    	// 登录成后，即可通过Subject获取登录的用户信息
        User user = (User) SecurityUtils.getSubject().getPrincipal();
        model.addAttribute("user", user);
        return "index";
    }
}

登录成功后，根据之前在ShiroConfig中的配置shiroFilterFactoryBean.setSuccessUrl("/index")，页面会自动访问/index路径。

测试

最终项目目录如下图所示：

启动项目，分别访问：

• http://localhost:8080/web/

• http://localhost:8080/web/index

• http://localhost:8080/web/aaaaaaa

• http://localhost:8080/web

可发现页面都被重定向到http://localhost:8080/web/login：

当输入错误的用户信息时：

用test的账户登录（test账户的status为0，已被锁定）：

当输入正确的用户名密码时候：

点击注销连接，根据ShiroConfig的配置filterChainDefinitionMap.put("/logout", "logout")，Shiro会自动帮我们注销用户信息，并重定向到/路径。

Spring Boot集成Shiro进行用户认证到此就结束了，源码参见https://github.com/wuyouzhuguli/Spring-Boot-Demos/tree/master/11.Spring-Boot-Shiro-Authentication