shiro和jwt(shiro jwt redis)

shiro是什么

用于进行加密，认证授权的java安全框架
核心对象：
Subject：用户对象，封装信息
SecurityManager：管理所有用户
Realm：连接数据，进行用户认证和授权

Jwt是什么

JWT全称JSON Web Token，是javaweb官方提供的一种封装用户数据，保证权限访问的字符串。
详情见：https://blog.csdn.net/m0_51433562/article/details/119609637?spm=1001.2014.3001.5502

原理讲解

知道了Shiro和Jwt是什么玩意儿之后，那么接下来我们要探究如何使用Shiro和Jwt完成用户认证和授权的呢？

认证(Authentication)和授权(Authorization)

首先我们先弄懂认证和授权到底有什么区别，平常我们都是将认证授权两个词语连在一起进行讨论，实际上认证和授权是两个完全不同的概念。

举个很简单的例子，我们去网吧上网的时候，网管首先会让你出示你的身份证件，核实你的身份。确定你是成年人之后，网管会激活你的号码或者会员，这样你就可以在网吧内入座了。

在上述的例子中，网管核实你是否为成年人就是一个认证的过程。认证通过之后，网管激活号码，你获得在网吧内就做的权利，这就是一个授权的过程。相信通过这个案例，大家对于认证和授权应该有了理解。

Shiro的认证和授权

那么在shiro安全框架中又是怎样实现认证和授权的呢？
在javaWeb开发中，我们会遇到这样的场景，某些页面或者接口是只有特定的用户可以进行访问和调用的，比如VIP视频只允许VIP用户观看，后台管理接口只允许管理员登录。此时shiro就能很好的帮助我们完成这个需求。

分析上图：

(注：原生shiro中subject对象会对传递来的username和password进行封装形成token，因为我们采用的是jwt，传来的就是token，所以不必封装)

代码编写

了解了shiro和JWT是如何共同实现认证和授权之后，就可以很轻松的完成代码的编写。先介绍我们要用到的类

ShiroCofig：Shiro的配置类，用于配置subject，securityManager和realm。JwtRealm：自定义的Realm对象，用于连接数据，进行认证和授权。JwtToken：自定义的token类，用以代替shiro原生的UsernamePasswordTokenJwtDefaultSubjectFactory（可选）：自定义的subjectFactory，继承于DefaultSubjectFactory，用于生产subject对象。JwtFilter：需要进行jwt认证的API接口经过的过滤器。CommonFilter：不需要进行jwt认证的API接口经过的过滤器。JwtUtils：JWT的工具类，用于decode，encode和识别token（具体代码在前面提到的博客中有） ShiroConfig

ShiroConfig用于进行Shiro的相关配置，主要包括ShiroFilterFactoryBean、DefaultWebSecurityManager和Realm的配置。

ShiroFilterFactoryBean：用来生产subject，配置过滤器和拦截路由。DefaultWebSecurityManager：获得SecurityManager，对subject进行统一管理。还可以进行Session Dao和Session Manager等的配置（相关配置，本文章省略）Realm：放回自定义的Realm对象

@Configuration
public class ShiroConfig {
    //三大核心对象：Subject、SecurityManager、Realm

    //告诉shiro不创建内置的session
    @Bean
    public SubjectFactory subjectFactory(){
        return new JwtDefaultSubjectFactory();
    }

    //3、ShiroFilterFactoryBean->Subject subject是用户主题，进入到securitymanager中
    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean getShiroFilterFactoryBean(){
        ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
        //关联securityManager
        bean.setSecurityManager(getDefaultWebSecurityManager());
        //添加内置过滤器
        Map filterMap = new HashMap<>();
        filterMap.put("anon",new CommonFilter());
        filterMap.put("jwt",new JwtFilter());
        bean.setFilters(filterMap);
        //添加拦截器，对路由进行限制
        Map filterRuleMap = new linkedHashMap<>();
        
        filterRuleMap.put("/treasure/user/login","anon");
        filterRuleMap.put("/treasure/user/getUserInfoByEmail
    @Override
    public boolean supports(AuthenticationToken token) {
        //这个token就是从过滤器中传入的jwtToken
        return token instanceof JwtToken;
    }

    //授权
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
        String jwt = (String) principalCollection.getPrimaryPrincipal();
        SimpleAuthorizationInfo authorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();
        authorizationInfo.addRole("user");
        return authorizationInfo;
    }

    //认证
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
        String jwt = (String) authenticationToken.getPrincipal();
        if(!jwtUtils.isVerify(jwt)){
            throw new IncorrectCredentialsException("Authorization token is invalid");
        }
        return new SimpleAuthenticationInfo(jwt,jwt,"JwtRealm");
    }
}

JwtToken

JwtToken是定义的一个Token类，继承了AuthenticationToken类，实现getPrincipal和getCredentials方法，（这两个方法本来是用于获取token中的信息，和识别token的，但JwtUtils已经为我们提供了这样的方法，所以这两个方法对于jwtToken没有意义）。用于将客户端传来的token进行封装，便于Realm识别token类型，进行认证和授权。

public class JwtToken implements AuthenticationToken {

    private String jwt;

    public JwtToken(String jwt) {
        this.jwt = jwt;
    }

    //返回原来的字符串，解析交给JwtUtils实现
    @Override
    public Object getPrincipal() {
        return jwt;
    }

    //返回原来的字符串，解析交给JwtUtils实现
    @Override
    public Object getCredentials() {
        return jwt;
    }
}

JwtDefaultSubjectFactory

继承于DefaultSubjectFactory类，重写了生产工厂，关闭Shiro的session存储

public class JwtDefaultSubjectFactory extends DefaultSubjectFactory {

    @Override
    public Subject createSubject(SubjectContext context) {
        //不创建shiro内部的session
        context.setSessionCreationEnabled(false);
        return super.createSubject(context);
    }
}

JwtFilter

JwtFilter定义为需要进行jwt认证的API结果经过的过滤器，在这个过滤器中，取出API请求中包含的JWT字符串，封装为jwtToken对象，同时创建一个subject，调用login方法进行认证和授权。JwtFilter继承于AccessControlFilter类，实现isAccessAllowed和onAccessDenied方法。

//需要认证的url经过该过滤器
public class JwtFilter extends AccessControlFilter {

    @Override
    protected boolean preHandle(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
        HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) response;
        HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request;
        httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", httpRequest.getHeader("Origin"));
        httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Credentials", "true");
        httpResponse.setHeader("Content-Type","application/json;charset=UTF-8");
        if (httpRequest.getMethod().equals(RequestMethod.OPTIONS.name())) {
            httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Methods", httpRequest.getMethod());
            httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", httpRequest.getHeader("Access-Control-Request-Headers"));
            return true;
        }
        return super.preHandle(request, response);
    }

    
    @Override
    protected boolean isAccessAllowed(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, Object o) throws Exception {
        String jwt = ((HttpServletRequest) servletRequest).getHeader("Authorization");
        if(jwt != null){
            JwtToken jwtToken = new JwtToken(jwt);
            //这里getSubject方法实际上就是获得一个subject
            //与原生shiro不同的地方在于没有对username和password进行封装
            //直接使用jwt进行认真，login方法实际上就是交给Realm进行认证
            try{
                getSubject(servletRequest,servletResponse).login(jwtToken);
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
                return false;
            }
            return true;
        }
        return false;
    }

    @Override
    protected boolean onAccessDenied(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws Exception {
        HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) servletResponse;
        //直接设置401 未认证
        httpResponse.setStatus(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED);
        return false;
    }
}

CommonFilter

CommonFilter是不需要进行认证的API接口经过的过滤器，只需要进行跨域处理

// 不需要进行认证的url经过该过滤器
public class CommonFilter extends AnonymousFilter {

    @Override
    protected boolean preHandle(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
        HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) response;
        HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request;
        httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", httpRequest.getHeader("Origin"));
        httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Credentials", "true");
        httpResponse.setHeader("Content-Type","application/json;charset=UTF-8");
        if (httpRequest.getMethod().equals(RequestMethod.OPTIONS.name())) {
            httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Methods", httpRequest.getMethod());
            httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", httpRequest.getHeader("Access-Control-Request-Headers"));
            return true;
        }
        return super.preHandle(request, response);
    }
}

写了这么多类，大家可能有点懵，实际上仔细看看代码里面的注释还是很容易理解的。为了更清晰的描述之间的关系，见下图。

shiro和jwt(shiro jwt redis)

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