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shiro-core 框架分析

Magic7 2025-02-16 17:58:37 139783

所属地湖北省

shiro-core

本篇文章只阐述最核心内容，从整体描述shiro-core，目的是能在研究shiro的漏洞时有一个全局观，因此不可能涉及全部细节。

Introduction to Apache Shiro | Apache Shiro：
整体架构：Apache Shiro Architecture | Apache Shiro

可以看出，其提供的核心功能就三个：身份验证，访问控制（授权），会话管理
其核心管理者是securityManager,外部接口是subject
具体的包结构（仅包括最核心部分）

【Abstraction：设计】【Process: 部署 + 接口(deployment+interface,Class-based)

图中圆也是接口

整体初始化流程【Abstraction：实现】【Process: 流程】
==所有的开始，都是从配置开始==,配置的方式主要有两种：编程式配置，配置文件读取与解析（利用反射机制，调用构造函数，setter,getter)，初始化的对象，主要是SecurityManager
Apache Shiro Configuration | Apache Shiro

SecurtyManager

securityManager只负责调度，它会将大部分功能委托给其他组件完成：

Authenticator负责身份认证，Authorizer负责访问控制，SessionManager负责会话管理

核心功能：

(1）登入，登出，创建subject

(2) 身份认证

(3)授权

(4)会话管理

类图：数据据结构

Subject

代表的是外部实体，一般是一次请求

设计模式

builder pattern
工厂模式

实现

数据结构

内部类：Subject.Builder

默认实现：DelegatingSubject：其字段就是其存储的信息

创建过程

核心算法
SecurityManager的默认实现: DefaultSecurityManager:
初始化SubjectContext，然后调用doCreateSubject(context)创建subject,（其底层是委托给SubjectFactory)

当创建subject后，会将当前subject的信息存储到会话中（主要是Principals, isAuthenticated,）
关于SubjectContext
图中下面的部分是Map中的key

Authenticator

负责身份认证，也就是检查principal和credentials

1 设计模式

AOP（编程思想，而不是模式）&& 策略模式
Filter、Interceptor、Spring AOP 的对比
Filter、Interceptor 和 Spring AOP 都体现了面向切面编程（AOP）的思想，本质上是为了解决横切关注点的问题。它们的主要区别在于粒度（切入点的层次不同），但其核心思想一致：将业务逻辑和通用逻辑（如认证、日志、事务）解耦，实现关注点分离。

AOP来源于关注点分离原则

类型	切入点
Filter	程序级别：Servlet
Interceptor	类级别 : Controller
spring AOP	方法级别

所以，我们可以说，Filter、Interceptor 和 AOP 都是面向切面编程的不同层次实现

工厂模式
RealmFatory
委托：将数据查询委托给Realm
策略

2 实现

数据结构/类图

身份验证流程
整体流程：层层代理

具体流程：分为single和Multi两个分支，single部分只做最简单的验证，也就是根据Principal和credentials查询相应信息，查得到就是验证成功，查不到或发生任何异常就验证失败，而multi部分只是在single的基础上添加一些aop操作

部分源码
ModularRealmAuthenticator::

Authorizer

Apache Shiro Authorization | Apache Shiro

Authorization Elements

Permision = Resource + Actions
Role 是权限的集合
User

实现

1.数据结构/类图

可以看出委托模式和代理模式（jdk) 在代码形式上是一致的，因为委托模式可以看作“没有任何代理逻辑的代理模式”

授权流程（工作流程）

核心算法

只要所拥有的权限集合中任意一个权限**包含（implies)**了所需权限则授权成功

//参数1：当前操作所需的权限
//参数2：当前用户所拥有的授权信息
protected boolean isPermitted(Permission permission, AuthorizationInfo info) {
        Collection<Permission> perms = getPermissions(info);  //所拥有的权限集合
        if (perms != null && !perms.isEmpty()) {
            for (Permission perm : perms) {
                if (perm.implies(permission)) {//表示perm 包含 permission
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

SessionManager

Session Management | Apache Shiro

Like other core architectural components in Shiro, theSessionManageris a top-level component maintained by theSecurityManager

设计模式

监听
DAO&委托
SessionManagerimplementations delegate these Create/Read/Update/Delete (CRUD) operations to an internal component, the SessionDAO, which reflects the Data Access Object (DAO)design pattern.

实现

1.数据结构/类图

SessionDAO默认实现是用内存，由shiro实现，其他方式需要由Application自己实现.

shiro-web的WebsessionManager 的两个实现分别对应native（用shiro自己实现的会话管理）和 serveltcontainer（调用ServletContainer实现的会话管理

源码：ServletContainerSessionManager::

public Session getSession(SessionKey key) throws SessionException {
  if (!WebUtils.isHttp(key)) {
      String msg = "SessionKey must be an HTTP compatible implementation.";
      throw new IllegalArgumentException(msg);
  }

  HttpServletRequest request = WebUtils.getHttpRequest(key);

  Session session = null;

 //调用servlet container实现的接口
  HttpSession httpSession = request.getSession(false);

  if (httpSession != null) {
      session = createSession(httpSession, request.getRemoteHost());
  }

  return session;
}

Realms

负责获取验证信息，访问控制（权限检查），shiro提供了一些简单实现，但通常由Application根据业务实现

Apache Shiro Realms | Apache Shiro

shiro-web

shiro-web是shiro-core的wrapper：

其特征都是 ”实现一方，调用一方“ 注：调用不一定要显式的调用（代码上的），隐式调用也算，比如子类对于没有重写父类的方法，其字节码的函数引用与父类的一致，所以也可算作子类调用了父类的函数

比如shiro-web实现了Filter接口，从而使得Tomcat可以调用，同时ShiroFilter,又调用了WebSubject,
从抽象的接口的意义上讲，Shiro***Filter调用WebSubject相关验证和授权接口，但这些接口是继承自Subject的，所以会调用Subject接口，从而调用了shiro-core

如图：红色代表shiro-core, 蓝色是shiro-web

从具体实现的意义过程来讲，当然是类调用类，但这是实现，不是"概念"，从抽象意义讨论调用过程比较契合概念.
同时由于其是软件级别的wrapper，shiro-core与其wrapper(shiro-web）不是完全单向的调用关系,某些情况shiro-core会调用wrapper中的实现，比如SessionManager的两种实现
同时shiro-web与Servlet容器也不是单向关系

session管理冲突：
Session管理的使用，servlet容器（Tomcat) 已经实现了的（Tomcat的Session管理(一) - coldridgeValley - 博客园 (cnblogs.com)）,所以到底是使用 shrio提供的SessionManager,还是Tomcat已经实现的是一个需要考虑的选择，shiro当然考虑到了这点