Apache Shiro学习笔记
Apache Shiro是一个功能强大且易于使用的Java安全框架，为开发人员提供了一个直观而全面的解决方案，用于身份验证、授权、加密和会话管理。
Apache Shiro的三大核心：
Subject：即“当前操作用户”。但是，在 Shiro 中，Subject 这一概念并不仅仅指人，也可以是第三方进程、后台帐户（Daemon Account）或其他类似事物。它仅仅意味着“当前跟软件交互的东西”。但考虑到大多数目的和用途，你可以把它认为是 Shiro 的“用户”概念。Subject 代表了当前用户的安全操作，所有的Subject都要绑定到SecurityManager上，与Subject的交互实际上是被转换为与SecurityManager的交互。
SecurityManager：它是 Shiro 架构的心脏，用来协调内部各安全组件，Shiro 通过 SecurityManager 来管理内部组件实例，并通过它来提供安全管理的各种服务。当 Shiro 与一个 Subject 进行交互时，实质上是幕后的 SecurityManager 处理所有繁重的 Subject 安全操作。
Realm：本质上是一个特定安全的 DAO。当配置 Shiro 时，必须指定至少一个 Realm 用来进行身份验证或授权。Realm 充当了 Shiro 与应用安全数据间的“桥梁”或者“连接器”。也就是说，当对用户执行认证（登录）和授权（访问控制）验证时，Shiro 会从应用配置的Realm中查找用户及其权限信息。Shiro 内置了可以连接大量安全数据源（又名目录）的 Realm，如 LDAP、关系数据库（JDBC）、类似 INI 的文本配置资源以及属性文件等。如果默认的 Realm 不能满足需求，你还可以插入代表自定义数据源的自己的 Realm 实现。
SecurityManager： 它管理着所有 Subject、且负责进行认证和授权、及会话、缓存的管理
Authenticator： 认证器，负责 Subject 认证的，即确定用户是否登录成功
Authorizer： 授权器，即权限授权，给 Subject 分配权限，以此控制可访问的资源
SessionManager： 它可以帮助在不同的环境下使用 session 功能，比如非 web 环境下和分布式环境下等
SessionDAO：SessionManager 执行 Session 持久化（CRUD）操作。
CacheManager：对 Shiro 组件提供缓存支持， 缓存控制器，来管理如用户、角色、权限等的缓存的
Realm：shiro 通过 Realms 来获取相应的安全数据，它是数据访问的接口，用来获取鉴权、授权相关的数据（帐号、密码、权限、角色等）
Cryptography：密码模块，用于加密解密， Shiro 的 API 大幅度简化 Java API 中繁琐的密码加密解密。
Permission/Role： 权限是描述功能的一种声明；角色代表权限的集合
Apache Shiro授权
授权：又称访问控制—控制谁有权限在应用程序中做什么。在授权中，需要了解几个关键的对象：Subject 主体、Resource 资源、Permissions 权限、Role 角色：
Subject 主体：访问应用的用户，在 Shiro 中使用 Subject 代表该用户，用户需要授权后才能访问相应的资源
Resource 资源：在应用中用户访问的任何东西，例如：jsp、接口、图片等，都属于是资源
Permissions 权限：Shiro 安全机制最核心的元素。它在应用程序中明确声明了被允许的行为。一个格式良好的权限声明可以清晰表达出用户对该资源拥有的权限。在 Shiro 中主要通过通配符表达式来完成权限的描述
Role 角色：一个命名的实体， 通常代表一组行为或职责。 这些行为演化为在一个应用中能或者不能做的事情。角色通常分配给用户帐户。一个角色拥有一个权限的集合。授权验证时，需要判断当前角色是否拥有指定的权限。这种角色权限可以对该角色进行详细的权限描述。 Shiro官方推荐使用这种方式
授权检查的例子：用户是否能访问某个网页，编辑数据，或打使用这台打印机
授权的三要素：权限、角色和用户 。
需要在应用程序中对用户和权限建立关联：通常的做法是将权限分配给角色，然后将角色分配给一个或多个用户。
Shiro 授权顺序图
执行顺序：
Step 1：应用程序代码调用Subject.login方法，传递传递创建好的包含终端用户的principals(身份)和Credentials(凭证)的AuthenticationToken实例
Step 2：Subject实例，通常是DelegatingSubject(或子类)委托应用程序的Securitymanager通过调用securityManager.login(token)开始真正的验证工作
Step 3：SubjectManager作为一个基本的“保护伞”的组成部分，接收token以及简单地委托给内部的Authenticator实例通过调authentication.authenticate(token).这通常是一个ModularRealmAuthenticator实例，支持在身份验证中协调一个或多个Realm实例。
Step 4：每个配置的Realm用来帮助看它是否支持提交的AuthenticationToken。如果支持，那么支持Realm的getAuthenticationInfo方法将会伴随着提交的token被调用。
Apache Shiro 权限拦截
Shiro和Spring Security一样，都是基于过滤器来实现权限拦截的。
过滤器链
1、NameableFilter有一个name属性，定义每一个filter的名字。在FilterChainManager中会调用配置文件中的配置属性名字来为每一个filter命名以及为默认的filter命名，如authc。
2、OncePerRequestFilter保证客户端请求后该filter的doFilter只会执行一次。
3、 AdviceFilter总体是对OncePerRequestFilter中的doFilterInternal进一步细化控制。doFilterInternal会先调用preHandle做一些前置判断，如果返回false则filter链不继续往下执行，postHandle在目标方法（即客户端请求的接口）正常（未抛出异常）执行后完成一些操作，默认不做任何操作。在finally中的cleanup方法中会调用afterCompletion方法，不管目标方法是否出现异常都会继续操作。默认也是空。
4、PathMatchingFilter主要是对preHandle做进一步细化控制，该filter为抽象类，其他路径直接通过：preHandle中，若请求的路径非该filter中配置的拦截路径，则直接返回true进行下一个filter。若包含在此filter路径中，则会在isFilterChainContinued做一些控制，该方法中会调用onPreHandle方法，所以子类可以在onPreHandle中编写filter控制流程代码（返回true或false）。
一般自定义filter可以继承以下Filter：
①OncePerRequestFilter只需实现doFilterInternal方法即可，在这里面实现filter的功能。切记在该方法中最后调用filterChain.doFilter(request, response)，允许filter链继续执行下去。可以在这个自定义filter中覆盖isEnable达到控制该filter是否需要被执行（实质是doFilterInternal方法）以达到动态控制的效果，一般不建议直接继承这个类;
②AdviceFilter 中提供三个方法preHandle postHandle afterCompletion：若需要在目标方法执行前后都做一些判断的话应该继承这个类覆盖preHandle 和postHandle 。
③PathMatchingFilter中preHandle实质会判断onPreHandle来决定是否继续往下执行。所以只需覆盖onPreHandle方法即可。
④AccessControlFilter：最常用的，该filter中onPreHandle调用isAccessAllowed和onAccessDenied决定是否继续执行。一般继承该filter，isAccessAllowed决定是否继续执行。onAccessDenied做后续的操作，如重定向到另外一个地址、添加一些信息到request域等等。
Shiro会话管理
Shiro提供了完整的企业级会话管理功能，不依赖于底层容器（如Tomcat），不管是J2SE还是J2EE环境都可以使用，提供了会话管理，会话事件监听，会话存储/持久化，容器无关的集群，失效/过期支持，对Web的透明支持，SSO单点登录的支持等特性。
建议在开发中，Controller层使用原生的HttpSession对象，在Service层中使用Shiro提供的Session对象。如果在Service层中使用HttpSession对象，那么属于侵入式，并不建议这么做。Shiro提供的Session能够很好的解决这个问题。
会话管理类图
会话相关API:
1、Subject.getSession()。获取会话，等价于Subject.getSession(true)，即如果当前没有创建session对象会创建一个；Subject.getSession(false)，如果当前没有创建session对象则返回null。
2、Subject.getSession(true)
3、session.getId()：获取当前会话的唯一标识。
4、session.getHost()： 获取当前会话的主机地址。
5、session.getTimeout() & session.setTimeout(毫秒)，设置/获取当前Session的过期时间。
6、session.getStartTimestamp() & session.getLastAccessTime()：获取会话的启动时间及最后访问时间；如果是J2SE环境需要自己定期调用session.touch()去更新最后访问时间；如果是Web环境，每次进入ShiroFilter都会自动调用session.touch()来更新最后访问时间。
7、session.touch() & session.stop()： 更新会话最后访问时间以及销毁会话；Subject.logout()会自动调用session.stop()。在Web应用中，调用HttpSession.invalidate()也会自动调用session.stop()来销毁shiro的会话。
8、session.setAttribute(key,val) & session.getAttribute(key) & session.removeAttribute(key)：设置/获取/删除 会话属性。
shiro权限缓存：
一个用户具有的权限一般不会频繁的修改，也就是每次授权的内容都是一样的，对权限信息进行缓存可以提高我们系统的性能。Shiro是通过CacheManager组件实现权限数据缓存。Shiro 自身不实现缓存，而是提供缓存接口，让其他第三方实现，默认支持EhCache和MapCache缓存。
参考文章:https://blog.51cto.com/zero01/2171397?source=dra
