Apache Shiro 使用手册（二）Shiro 认证

Apache Shiro 使用手册（二）Shiro 认证

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.

当执行完登出操作后，Session信息将被清空，subject将被视作为匿名用户。 

三、认证内部处理机制 
以上，是Shiro认证在应用程序中的处理过程，下面将详细解说Shiro认证的内部处理机制。 

如上图，我们通过Shiro架构图的认证部分，来说明Shiro认证内部的处理顺序： 
1、应用程序构建了一个终端用户认证信息的AuthenticationToken 实例后，调用Subject.login方法。 
2、Sbuject的实例通常是DelegatingSubject类（或子类）的实例对象，在认证开始时，会委托应用程序设置的securityManager实例调用securityManager.login(token)方法。 
3、SecurityManager接受到token(令牌)信息后会委托内置的Authenticator的实例（通常都是ModularRealmAuthenticator类的实例）调用authenticator.authenticate(token). ModularRealmAuthenticator在认证过程中会对设置的一个或多个Realm实例进行适配，它实际上为Shiro提供了一个可拔插的认证机制。 
4、如果在应用程序中配置了多个Realm，ModularRealmAuthenticator会根据配置的AuthenticationStrategy(认证策略)来进行多Realm的认证过程。在Realm被调用后，AuthenticationStrategy将对每一个Realm的结果作出响应。 
注：如果应用程序中仅配置了一个Realm，Realm将被直接调用而无需再配置认证策略。 
5、判断每一个Realm是否支持提交的token，如果支持，Realm将调用getAuthenticationInfo(token); getAuthenticationInfo 方法就是实际认证处理，我们通过覆盖Realm的doGetAuthenticationInfo方法来编写我们自定义的认证处理。 

四、使用多个Realm的处理机制： 

1、Authenticator 
默认实现是ModularRealmAuthenticator,它既支持单一Realm也支持多个Realm。如果仅配置了一个Realm，ModularRealmAuthenticator 会直接调用该Realm处理认证信息，如果配置了多个Realm，它会根据认证策略来适配Realm，找到合适的Realm执行认证信息。 
自定义Authenticator的配置： 

[main]  
...  
authenticator = com.foo.bar.CustomAuthenticator  
securityManager.authenticator = $authenticator

2、AuthenticationStrategy（认证策略） 
当应用程序配置了多个Realm时，ModularRealmAuthenticator将根据认证策略来判断认证成功或是失败。 
例如，如果只有一个Realm验证成功，而其他Realm验证失败，那么这次认证是否成功呢？如果大多数的Realm验证成功了，认证是否就认为成功呢？或者，一个Realm验证成功后，是否还需要判断其他Realm的结果？认证策略就是根据应用程序的需要对这些问题作出决断。 
认证策略是一个无状态的组件，在认证过程中会经过4次的调用： 

在所有Realm被调用之前

在调用Realm的getAuthenticationInfo 方法之前

在调用Realm的getAuthenticationInfo 方法之后

在所有Realm被调用之后

认证策略的另外一项工作就是聚合所有Realm的结果信息封装至一个AuthenticationInfo实例中，并将此信息返回，以此作为Subject的身份信息。 
Shiro有3中认证策略的具体实现： 

AtLeastOneSuccessfulStrategy     只要有一个（或更多）的Realm验证成功，那么认证将被视为成功    

FirstSuccessfulStrategy     第一个Realm验证成功，整体认证将被视为成功，且后续Realm将被忽略    

AllSuccessfulStrategy     所有Realm成功，认证才视为成功    

ModularRealmAuthenticator 内置的认证策略默认实现是AtLeastOneSuccessfulStrategy 方式，因为这种方式也是被广泛使用的一种认证策略。当然，你也可以通过配置文件定义你需要的策略，如： 

[main]  
...  
authcStrategy = org.apache.shiro.authc.pam.FirstSuccessfulStrategy  
securityManager.authenticator.authenticationStrategy = $authcStrategy  
...

3、Realm的顺序 
由刚才提到的认证策略，可以看到Realm在ModularRealmAuthenticator 里面的顺序对认证是有影响的。 
ModularRealmAuthenticator 会读取配置在SecurityManager里的Realm。当执行认证是，它会遍历Realm集合，对所有支持提交的token的Realm调用getAuthenticationInfo 。 
因此，如果Realm的顺序对你使用的认证策略结果有影响，那么你应该在配置文件中明确定义Realm的顺序，如： 

blahRealm = com.company.blah.Realm  
...  
fooRealm = com.company.foo.Realm  
...  
barRealm = com.company.another.Realm  
  
securityManager.realms = $fooRealm, $barRealm, $blahRealm

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