【Shiro】Shiro 的学习教程（二）之认证、授权源码分析

本文主要是介绍【Shiro】Shiro 的学习教程（二）之认证、授权源码分析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1、背景

继上节代码，通过 debug 进行 shiro 源码分析。

2、相关类图

debug 之前，先了解下一些类的结构图：

①：SecurityManager：安全管理器

• DefaultSecurityManager：
  • RememberMeManager：实现【记住我】功能
  • SubjectDAO：操作 Subject
  • SubjectFactory：Subject 工厂，用来生成 Subject
• SessionsSecurityManager：
  • SessionManager：用来管理 Session
• AuthorizingSecurityManager：
  • Authorizer：用来实现【授权】功能
• AuthenticatingSecurityManager：
  • Authenticator： 用来实现【认证】功能
• RealmSecurityManager：
  • Collection<Realm> realms：用来存储 Realm（由此可知：一个 SecurityManager 可以对应多个 Realm）
• CachingSecurityManager：
  • CacheManager：用于实现【缓存】功能

②：Realm：数据域

• IniRealm：
  • resourcePath：ini 文件路径
  • Ini：将 ini 文件内容解析成 Ini 对象
• TextConfigurationRealm：
  • userDefinitions：
  • roleDefinitions
• SimpleAccountRealm：
  • Map<String, SimpleAccount> users：存储 user
  • Map<String, SimpleRole> roles： 存储 role
• AuthorizingRealm：
  • boolean authorizationCachingEnabled： 是否进行授权缓存
  • Cache<Object, AuthorizationInfo> authorizationCache：授权缓存
  • PermissionResolver：权限解析器
  • RolePermissionResolver：角色权限解析器
• AuthenticatingRealm：
  • CredentialsMatcher：密码匹配器
  • boolean authenticationCachingEnabled：是否进行认证缓存
  • Cache<Object, AuthenticationInfo> authenticationCache：认证缓存
• CachingRealm：
  • CacheManager：实现缓存功能

③：Account：账号

• SimpleAccount：
  • SimpleAuthenticationInfo：认证信息
    • PrincipalCollection principals：凭证（用户名）
    • credentials：密码
    • ByteSource credentialsSalt：盐
  • SimpleAuthorizationInfo：授权信息
    • Set<String> roles：角色
    • Set<String> stringPermissions：
    • Set<Permission> objectPermissions

3、解析

3.1、加载、解析阶段

1. new IniRealm("classpath:shiro.ini")
   • 类 IniRealm 调用类 Ini#load(Scanner) 加载并解析 shiro.ini 文件，解析结果存放属性 Map<String, Ini.Section> sections 中
   • 处理节点 users/roles：构造类 SimpleAccount（属性：认证：SimpleAuthenticationInfo authcInfo、授权：SimpleAuthorizationInfo authzInfo），并将处理结果存放在类 SimpleAccountRealm 的属性：Map<String, SimpleAccount> users、Map<String, SimpleRole> roles

IniRealm 构造器 ：

①：Ini.fromResourcePath(resourcePath)：通过类 Ini 进行解析、构造 Ini 对象

load(Scanner)：最终调用这个方法进行解析

此方法的逻辑是：

1. 先判断是否为注释（#、; 符号开头）：如果是，直接跳过；否则，进行解析。
2. ini 文件格式：内容头、内容体。如果是内容头，则调用 addSection() 方法添加节点；否则，直接追加内容体

addSection() 方法：如果内容体不为空，则 Map<String, Ini.Section> sections 属性中添加新的节点

②：processDefinitions(Ini ini)：解析 Map<String, Ini.Section> sections 属性中的节点，主要是 users、roles 节点

1、processRoleDefinitions() 方法：解析角色，构造 SimpleRole 对象，并添加到 SimpleAccountRealm 的 Map<String, SimpleRole> roles

1-1、SimpleAccountRealm#add() 方法：将 SimpleRole 放入 roles 中

1-2 PermissionUtils.resolveDelimitedPermissions() 方法：通过 PermissionResolver 解析 permissions

【说明】在 ini 文件中，一个角色可以配置多个权限操作，通过 ","连接。如：admin=user:delete:1,order:query:*

1-2-1 resolvePermission()：直接调用了 WildcardPermission 的构造器并返回

1-2-1-1 WildcardPermission#setParts() 方法：

2、processUserDefinitions() 方法：解析用户，构造 SimpleAccount 对象，并添加到 SimpleAccountRealm 的 Map<String, SimpleAccount> users

由以上代码知：也可以只输入密码，不用添加角色

[users]
#用户名=密码
christy=123456

2-1、new SimpleAccount()： SimpleAccount 构造器

2-1-1、new SimplePrincipalCollection()：将当前 realm 名称与凭证（用户名）存入 Map<String, Set> realmPrincipals 属性中

2-1-1-1、add() 方法：

2. setRealm(Realm realm)：给 SecurityManager、认证器、授权器设置 realm

   • 给类 ModularRealmAuthenticator 设置 realms
   • 给类 ModularRealmAuthorizer 设置 realms

RealmSecurityManager#afterRealmsSet() 方法：被子类 AuthenticatingSecurityManager、AuthorizingSecurityManager 重写

AuthorizingSecurityManager#afterRealmsSet() 方法又去调用父类 AuthenticatingSecurityManager#afterRealmsSet() 方法：

3. SecurityUtils.getSubject()：通过类 ThreadContext 的属性 ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources 获取与当前线程绑定的 Subject（Subject 来源于 DefaultSecurityManager.createSubject() 方法：最终通过 DefaultSubjectFactory 类进行 new DelegatingSubject()）

1、getSubject() 方法：通过 ThreadContext 获取，如果获取成功，则直接返回；否则，先创建 Subejct，再绑定，最后返回

1-1、ThreadContext#getSubject() 方法：最终通过属性 ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources 中获取，key 为 ThreadContext.class.getName() + "_SUBJECT_KEY"

ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources：是与当前线程绑定的

1-2、new Builder()：Builder 是接口 Subject 的一个内部类

1-2-1、newSubjectContextInstance() 方法：创建 DefaultSubjectContext 对象

1-3、setSecurityManager() 方法：设置 SecurityManager

1-3-1、put() 方法：最终往属性 Map<String, Object> backingMap 中 put

DefaultSubjectContext：是一个 Map 结构

1-4、buildSubject() 方法：创建 Subject。通过 SecurityManager 创建

1-4-1、createSubject() 方法：

• 复制了一份 SubjectContext
• 验证 SubjectContext 是否有 SecurityManager
• 解析 Session。从属性 backingMap 获取。默认为 null
• 解析 凭证
• 创建 Subject。通过工厂创建 Subject
• 保存 Subject 的凭证、session

1-4-1-1、resolveSession() 方法

• 先从 SubjectContext 中获取 Session。默认为 null
• 再从 Session 中获取

1-4-1-2、resolvePrincipals() 方法：

• 先从 SubjectContext 中获取 凭证。默认为 null
• 再从 RememberMeManager 获取
  

1-4-1-3、createSubject() 方法：直接 new 了一个 DelegatingSubject

1-4-1-4、save() 方法：通过 subjectDAO 去操作

save() 方法：

3.2、认证阶段

4. subject.login(token)：
   • Subject 先委托给类 DefaultSecurityManager 进行认证
   • 再由类 AuthenticatingSecurityManager 委托给类 AbstractAuthenticator 进行认证（实际是它的子类 ModularRealmAuthenticator 进行认证）
   • 最终通过类 SimpleAccountRealm#doGetAuthenticationInfo() 进行用户名认证；通过类 CredentialsMatcher 进行密码认证

DelegatingSubject#login()：委托给 SecurityManager 去认证

1、DefaultSecurityManager#login()：

• 通过调用父类 AuthenticatingSecurityManager#authenticate() 方法 去实现认证
• 认证成功后，去创建 subject
• 【记住我】逻辑处理

1-1、AuthenticatingSecurityManager#authenticate() 方法：通过 Authenticator 去认证

1-1-1、AbstractAuthenticator#authenticate() 方法：进行认证

• 如果认证成功，如果有监听器 AuthenticationListener，则执行成功后的动作，并返回 AuthenticationInfo 信息
• 如果认证失败（info == null），则抛异常

【注意】：如果返回的 info 结果为空，则 throw new AuthenticationException(msg);

1-1-1-1、ModularRealmAuthenticator#doAuthenticate() 方法：通过其子类去认证

• 如果只配置一个 realm，则调用 doSingleRealmAuthentication() 方法；否则，调用 doMultiRealmAuthentication() 方法

1-1-1-1-1、doSingleRealmAuthentication() 方法：

• 先判断 realm 是否支持当前的 token（类型：UsernamePasswordToken？还是自定义类型？）
• 根据 token 从 realm 中获取 info，如果 info == null，则抛异常

1-1-1-1-1-1、supports() 方法：判断当前的 realm 是否支持 token

这里：判断 token 类型是否为 AuthenticationToken 类型（默认为 UsernamePasswordToken）

token 不为空，且 AuthenticatingRealm 有一个属性 authenticationTokenClass，它的类型要和 token 一直才返回 true；否则，返回 false

在初始化过程中，authenticationTokenClass 已经被赋值为了 UsernamePasswordToken 类型。所以，如果 token 类型为 UsernamePasswordToken，返回 true；否则，返回 false

1-1-1-1-1-2、getAuthenticationInfo() 方法：获取认证信息

• 先从缓存获取
• 如果缓存有，则通过 CredentialsMatcher 直接进行密码匹配，如果匹配成功，则直接返回 info；否则，则抛出异常
• 如果缓存没有，则从 realm 中拿（默认是从 SimpleAccountRealm 中拿取，ini 文件中配置的账号、角色存储在这个里面），再放入缓存中，进行密码匹配

1-1-1-1-1-2-1、getCachedAuthenticationInfo() 方法：从缓存中获取

1-1-1-1-1-2-1-1 getAvailableAuthenticationCache() 方法：拿取可用的 cache

• 先获取 cache，默认为 null
• 判断是否需要缓存，如果需要，且没有 cache，则从 CacheManager 中拿

1-1-1-1-1-2-1-1-1 getAuthenticationCacheLazy() 方法：从 CacheManager 中拿去 cache

1-1-1-1-1-2-2、doGetAuthenticationInfo() 方法：从 realm 中获取认证信息

• doGetAuthenticationInfo() 是个抽象方法，留给子类实现。
• 这里默认的实现是 SimpleAccountRealm，通过用户名获取 SimpleAccount

1-1-1-1-1-2-3、cacheAuthenticationInfoIfPossible() 方法：如果允许进行缓存，则缓存信息

1-1-1-1-1-2-4、assertCredentialsMatch() 方法：通过 CredentialsMatcher 进行密码认证

1-2、createSubject() 方法：创建 Subject

最终流程：

1. 创建 SecurityManager：SecurityManager 是用来提供安全服务的，所以在做 Shiro 认证的时候要先创建此对象
2. 主体 Subject 提交请求给 SecurityManager
3. SecurityManager 调用 Authenticator 组件做认证
4. Authenticator 通过 Realm 来从数据源中获取认证数据

3.3、授权阶段

5. subject.hasRole("admin")：判断是否有角色

DelegatingSubject#hasRole() 调用 SecurityManager#hasRole() 进行认证：

AuthorizingSecurityManager 又调用 ModularRealmAuthorizer#hasRole()：

ModularRealmAuthorizer 又调用 AuthorizingRealm#hasRole()：

AuthorizingRealm#doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection) 是个抽象方法，由子类实现：

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protected boolean hasRole(String roleIdentifier, AuthorizationInfo info) {return info != null && info.getRoles() != null && info.getRoles().contains(roleIdentifier);
}

这篇关于【Shiro】Shiro 的学习教程（二）之认证、授权源码分析的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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