【Shiro】Apache Shiro架构之集成web-蒲公英云

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Shiro系列文章：
【Shiro】Apache Shiro架构之身份认证（Authentication）
【Shiro】Apache Shiro架构之权限认证（Authorization）
【Shiro】Apache Shiro架构之自定义realm
【Shiro】Apache Shiro架构之实际运用（整合到Spring中)

　　
　　前面两节内容介绍了Shiro中是如何进行身份和权限的认证，但是只是单纯的进行Shiro的验证，简单一点的话，用的是.ini配置文件，也举了个使用jdbc realm的例子，这篇博文主要来总结一下Shiro是如何集成web的，即如何用在web工程中。

写在前面：本文没有使用web框架，比如springmvc或者struts2，用的是原始的servlet，使用的是.ini配置文件，旨在简单粗暴，说明问题。后面会写一些和框架整合的博文。
本文部分参考Apache Shiro的官方文档，文档地址：http://shiro.apache.org/web.html

新建一个基于maven的web工程，整个工程结构目录如下：
工程目录
　　下面来总结一下Shiro集成web的步骤。

1. 配置

1.1 web.xml配置

　　Shiro如果想要集成到web中，首先需要在web.xml中配置Shiro的监听器和过滤器，如下：

<!-- 添加shiro支持 -->
 <listener>
   <listener-class>org.apache.shiro.web.env.EnvironmentLoaderListener</listener-class>
 </listener>
 <filter>
   <filter-name>ShiroFilter</filter-name>
   <filter-class>org.apache.shiro.web.servlet.ShiroFilter</filter-class>
   <init-param>
    <param-name>configPath</param-name>
    <param-value>/WEB-INF/shiro.ini</param-value>
   </init-param>
 </filter>
 <filter-mapping>
   <filter-name>ShiroFilter</filter-name>
   <url-pattern>/*</url-pattern>
 </filter-mapping>

　　由上面的配置可以看出，定义Shiro配置文件的路径在/WEE-INF/shiro.ini文件，Shiro的过滤器将会拦截所有的请求。web.xml中其他配置就是servlet的映射配置了，不同的servlet对应不同的请求url，如下：

<servlet>
   <servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
   <servlet-class>demo.shiro.servlet.LoginServlet</servlet-class>
 </servlet>  
 <servlet-mapping>
  <servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
  <url-pattern>/login</url-pattern>
</servlet-mapping>
 <servlet>
   <servlet-name>AdminServlet</servlet-name>
   <servlet-class>demo.shiro.servlet.AdminServlet</servlet-class>
 </servlet>
 <servlet-mapping>
  <servlet-name>AdminServlet</servlet-name>
  <url-pattern>/admin</url-pattern>
</servlet-mapping>
<servlet>
  <servlet-name>TeacherRoleServlet</servlet-name>
  <servlet-class>demo.shiro.servlet.TeacherRoleServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
  <servlet-name>TeacherRoleServlet</servlet-name>
  <url-pattern>/student</url-pattern>
</servlet-mapping>
<servlet-mapping>
<servlet>
  <servlet-name>LogoutServlet</servlet-name>
  <servlet-class>demo.shiro.servlet.LogoutServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-name>LogoutServlet</servlet-name>
  <url-pattern>/logout</url-pattern>
</servlet-mapping>
<servlet>
  <servlet-name>TeacherPermsServlet</servlet-name>
  <servlet-class>demo.shiro.servlet.TeacherPermsServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
  <servlet-name>TeacherPermsServlet</servlet-name>
  <url-pattern>/teacher</url-pattern>
</servlet-mapping>

1.2 pom.xml配置

　　pom文件中需要引入相关的jar

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>demo.shiro</groupId>
  <artifactId>ShiroWeb</artifactId>
  <packaging>war</packaging>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <dependencies>
    <!-- shiro核心包 -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.shiro</groupId>
        <artifactId>shiro-core</artifactId>
        <version>1.2.5</version>
    </dependency>
    <!-- 添加shiro web支持 -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.shiro</groupId>
        <artifactId>shiro-web</artifactId>
        <version>1.2.5</version>
    </dependency>
    <!-- 添加sevlet支持 -->
    <dependency>
        <groupId>javax.servlet</groupId>
        <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
        <version>3.1.0</version>
    </dependency>
    <!-- 添加jsp支持 -->
    <dependency>
        <groupId>javax.servlet.jsp</groupId>
        <artifactId>javax.servlet.jsp-api</artifactId>
        <version>2.3.1</version>
    </dependency>
    <!-- 添加jstl支持 -->
    <dependency>
        <groupId>javax.servlet</groupId>
        <artifactId>jstl</artifactId>
        <version>1.2</version>
    </dependency>
    <!-- 添加log4j日志 -->
    <dependency>
        <groupId>log4j</groupId>
        <artifactId>log4j</artifactId>
        <version>1.2.17</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>commons-logging</groupId>
        <artifactId>commons-logging</artifactId>
        <version>1.2</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>slf4j-api</artifactId>
        <version>1.7.21</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.12</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
  <build>
    <finalName>ShiroWeb</finalName>
  </build>
</project>

2. Shiro的内置过滤器（Default Filters）

　　当运行Web应用程序时，Shiro将创建一些有用的内置过滤器实例，并且自动的在[main]部分使用。我们可以人为配置它们，就好比spring中的bean一样，并且在自己定义的url中引用它们。Shiro中内置的过滤器有以下几个：

过滤器名	对应的类
anon（匿名）	org.apache.shiro.web.filter.authc.AnonymousFilter
authc（身份验证）	org.apache.shiro.web.filter.authc.FormAuthenticationFilter
authcBasic（http基本验证）	org.apache.shiro.web.filter.authc.BasicHttpAuthenticationFilter
logout（退出）	org.apache.shiro.web.filter.authc.LogoutFilter
noSessionCreation（不创建session）	org.apache.shiro.web.filter.session.NoSessionCreationFilter
perms(许可验证)	org.apache.shiro.web.filter.authz.PermissionsAuthorizationFilter
port（端口验证）	org.apache.shiro.web.filter.authz.PortFilter
rest(rest方面)	org.apache.shiro.web.filter.authz.HttpMethodPermissionFilter
roles（权限验证）	org.apache.shiro.web.filter.authz.RolesAuthorizationFilter
ssl（ssl方面）	org.apache.shiro.web.filter.authz.SslFilter
user（用户方面）	org.apache.shiro.web.filter.authc.UserFilter

　　这些内置的过滤器使用方法是这样的，一般先指定一个请求url对应一个过滤器名，由于该过滤器对应一个类，而这个类中会有一个属性，这个属性是当验证失败的时候指定要跳转到那个url的，所以将这个属性配置成验证失败后你要请求的url即可。这里我举其中几个（匿名，身份验证，许可验证，权限验证）来说明如何使用，其他的类似。

3. Shiro的配置文件

　　针对上面我提到的几个验证，先把shiro.ini文件写好：

[main]
#定义身份认证失败后的请求url映射，loginUrl是身份认证过滤器中的一个属性
authc.loginUrl=/login
#定义角色认证失败后的请求url映射，unauthorizedUrl是角色认证过滤器中的一个属性
roles.unauthorizedUrl=/unauthorized.jsp
#定义角色认证失败后请求url映射，unauthorizedUrl是角色认证过滤器中的一个属性
perms.unauthorizedUrl=/unauthorized.jsp
#定义几个用户和角色
[users]
csdn1=123,admin,teacher
csdn2=123,teacher
csdn3=123,student
csdn4=123
#定义不同角色的权限
[roles]
admin=user:*,student:*
teacher=student:*
#定义请求的地址需要做什么验证
[urls]
#请求login的时候不需要权限，游客身份即可(anon)
/login=anon 
#请求/admin的时候，需要身份认证(authc)
/admin=authc 
#请求/student的时候，需要角色认证，必须是拥有teacher角色的用户才行
/student=roles[teacher]
#请求/teacher的时候，需要权限认证，必须是拥有user:create权限的角色的用户才行
/teacher=perms["user:create"]

　　我简单说明一下这个配置，比如[main]中定义的authc.loginUrl=/login，authc是一个内置过滤器，它对应org.apache.shiro.web.filter.authc.AnonymousFilter类，而这个类中有个loginUrl属性，表示验证失败后将要请求的url映射，这个url映射与一个具体的servlet对应，读到这里，可以和上面的servlet配置对比一下就知道了。roles.unauthorizedUrl也是一样的道理，只不过这里验证失败直接请求一个具体的jsp页面而已。
　　[users]中是Subject认证主体，就不再赘述了，[urls]中定义需要拦截哪些请求，并做什么验证。比如/login的url映射请求不拦截，因为是登陆的，请求/admin的url映射的话做身份认证，请求/student的url映射的话要做角色认证，且必须是teacher角色才行，请求/teacher的url映射的话需要进行权限认证，必须有user:create权限的用户才可以通过验证。

4. 测试程序

　　接下来一个个测试上面的这些认证。

4.1 测试authc身份认证

　　测试authc，得有/admin请求，加上上面的servlet配置可知，首先完成LoginServlet和AdminServlet。

//LoginServlet.java
public class LoginServlet extends HttpServlet { 
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        System.out.println("login doGet");
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");
        Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
        try {
            currentUser.login(token);
            System.out.println("认证成功");
            request.getSession().setAttribute("username", username);
            request.getRequestDispatcher("/success.jsp").forward(request, response);
        } catch (AuthenticationException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("认证失败");
            request.getRequestDispatcher("/login.jsp").forward(request, response);
        }
    }
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

　　认证成功跳转到success.jsp页面，认证失败的话就进入登录页面，让用户先登录，看一下success.jsp和login.jsp

<form action="${pageContext.request.contextPath }/login" method="post">
    username:<input type="text" name="username"/><br>
    password:<input type="password" name="password"/><br>
    <input type="submit" value="登陆">
</form>

　　因为登录提交请求的是/login，而/login=anon表示匿名验证，所以不会拦截认证，直接进入LoginServlet，执行我们自己写的认证代码。下面是success.jsp，很简单。

<body>
     欢迎你${username }
     <a href="${pageContext.request.contextPath }/logout">退出</a>
</body>

　　顺带把LogoutServlet写了：

public class LogoutServlet extends HttpServlet { 
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        request.getSession().invalidate(); //直接让session失效
    }
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

　　然后就是/admin请求了，请求的是AdminServlet.jsp，如果认证成功就会进入该servlet：

public class AdminServlet extends HttpServlet { 
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        System.out.println("admin doGet");
        request.getRequestDispatcher("/success.jsp").forward(request, response);
    }
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

　　写好了之后，开启tomcat，在浏览器中访问：http://localhost:8080/ShiroWeb/admin来请求AdminServlet.java，Shiro根据配置（/admin=authc）会去进行身份认证，但是此时肯定是认证失败，所以根据配置（authc.loginUrl=/login）去请求LoginServlet.java，Shiro不会去验证，因为/login=anon，但是LoginServlet.java程序中会验证，我们自己写的。因为没有用户名和密码，所以认证失败，会跳转到login.jsp登陆页面，输入用户名和密码后，再次请求/login，此时再次进入LoginServlet.java，认证成功，进入success.jsp页面。
　　因为Shiro中会默认有30分钟缓存时间，所以此时我们再次去访问http://localhost:8080/ShiroWeb/admin的时候，就可以访问到AdminServlet.java中了，可以在里面打断点验证，然后掉转到success.jsp。这就是身份认证的过程。

4.2 测试roles角色认证

　　根据配置文件，我们需要请求/student才能触发roles角色认证，所以根据servlet的映射，我们完成TeacherRoleServlet.java代码。

public class TeacherRoleServlet extends HttpServlet { 
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        System.out.println("role deget");
        Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
        //其实是不用判断了，因为只要进来了，肯定角色是对的，否则进不来
        //判断当前用户是否具有teacher角色
        if(currentUser.hasRole("teacher")) {
            request.getRequestDispatcher("/success.jsp").forward(request, response);
        } else {            
            request.getRequestDispatcher("/unauthorized.jsp").forward(request, response);
        }
    }
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

　　上面程序的注释中也提到了，其实可以不用再认证了，因为进入该servlet之前，Shiro已经帮我们认证了，只有认证成功才会进入到该servlet，否则会根据配置（roles.unauthorizedUrl=/unauthorized.jsp）会直接跳转到unauthorized.jsp页面显示。

<body>
     认证未通过，或者权限不足
     <a href="${pageContext.request.contextPath }/logout">退出</a>
</body>

　　然后我们在浏览器中输入http://localhost:8080/ShiroWeb/student来请求TeacherRoleServlet，这里需要注意的是，刚刚测试过后需要点击退出，否则还是当前用户，会影响这次的测试。在测试角色认证的时候，它会先进行身份认证，再进行角色认证。也就是说，Shiro会先跳转到登陆页面让我们登陆，我们可以尝试两个不同的用户csdn1（有teacher角色）和csdn3（没有teacher角色）来测试。

4.2 测试perms权限认证

　　和上面一样，先写TeacherPermsServlet.java：

public class TeacherPermsServlet extends HttpServlet { 
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        System.out.println("perms doget");
        Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
        // 其实是不用判断了，因为只要进来了，肯定角色是对的，否则进不来
        // 判断当前用户是否具有teacher角色
        if (currentUser.isPermitted("user:create")) {
            request.getRequestDispatcher("/success.jsp").forward(request,
                    response);
        } else {
            request.getRequestDispatcher("/unauthorized.jsp").forward(request,
                    response);
        }
    }
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

　　然后我们在浏览器中输入http://localhost:8080/ShiroWeb/teacher来请求TeacherPermsServlet ，这里同样需要注意的是，刚刚测试过后需要点击退出，否则还是当前用户，会影响这次的测试。在测试权限认证的时候，它同样会先进行身份认证，再进行权限认证。也就是说，Shiro会先跳转到登陆页面让我们登陆，我们可以尝试两个不同的用户csdn1（有admin角色，从而有user:create权限）和csdn3（没有admin角色，从而没有user:create权限）来测试。

5. url匹配方式

　　这里提一下Shiro在集成web的时候，url可以不用向上面那样写的很死，它可以匹配的，比如：

/admin?=authc，表示可以请求以admin开头的字符串，如xxx/adminfefe，但无法匹配多个，即xxx/admindf/admin是不行的
/admin*=authc表示可以匹配零个或者多个字符，如/admin，/admin1，/admin123，但是不能匹配/admin/abc这种
/admin/**=authc表示可以匹配零个或者多个路径，如/admin，/admin/ad/adfdf等。
/admin*/**=authc这个就不多说了，结合上面两个就知道了。

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