教你 Shiro + SpringBoot 整合 JWT

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教你 Shiro + SpringBoot 整合 JWT

howie_y 2018-07-28 10:54:53 浏览2740
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本篇文章将教大家在 shiro + springBoot 的基础上整合 JWT (JSON Web Token)
如果对 shiro 如何整合 springBoot 还不了解的可以先去看我的上一篇文章 《教你 Shiro 整合 SpringBoot,避开各种坑》

附上源码:https://github.com/HowieYuan/shiro

JWT

JSON Web Token(JWT)是一个非常轻巧的规范。这个规范允许我们使用 JWT 在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。

我们利用一定的编码生成 Token,并在 Token 中加入一些非敏感信息,将其传递。

一个完整的 Token : eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJmcm9tX3VzZXIiOiJCIiwidGFyZ2V0X3VzZXIiOiJBIn0.rSWamyAYwuHCo7IFAgd1oRpSP7nzL7BF5t7ItqpKViM

在本项目中,我们规定每次请求时,需要在请求头中带上 token ,通过 token 检验权限,如没有,则说明当前为游客状态(或者是登陆 login 接口等)

JWTUtil

我们利用 JWT 的工具类来生成我们的 token,这个工具类主要有生成 token 和 校验 token 两个方法

生成 token 时,指定 token 过期时间 EXPIRE_TIME 和签名密钥 SECRET,然后将 date 和 username 写入 token 中,并使用带有密钥的 HS256 签名算法进行签名

Date date = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME);
Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET);
JWT.create()
   .withClaim("username", username)
   //到期时间
   .withExpiresAt(date)
   //创建一个新的JWT,并使用给定的算法进行标记
   .sign(algorithm);

数据库表

user
role: 角色;permission: 权限;ban: 封号状态
role

每个用户有对应的角色(user,admin),权限(normal,vip),而 user 角色默认权限为 normal, admin 角色默认权限为 vip(当然,user 也可以是 vip)

过滤器

在上一篇文章中,我们使用的是 shiro 默认的权限拦截 Filter,而因为 JWT 的整合,我们需要自定义自己的过滤器 JWTFilter,JWTFilter 继承了 BasicHttpAuthenticationFilter,并部分原方法进行了重写

该过滤器主要有三步:

  1. 检验请求头是否带有 token ((HttpServletRequest) request).getHeader("Token") != null
  2. 如果带有 token,执行 shiro 的 login() 方法,将 token 提交到 Realm 中进行检验;如果没有 token,说明当前状态为游客状态(或者其他一些不需要进行认证的接口)
    @Override
    protected boolean isAccessAllowed(ServletRequest request, ServletResponse response, Object mappedValue) throws UnauthorizedException {
        //判断请求的请求头是否带上 "Token"
        if (((HttpServletRequest) request).getHeader("Token") != null) {
            //如果存在,则进入 executeLogin 方法执行登入,检查 token 是否正确
            try {
                executeLogin(request, response);
                return true;
            } catch (Exception e) {
                //token 错误
                responseError(response, e.getMessage());
            }
        }
        //如果请求头不存在 Token,则可能是执行登陆操作或者是游客状态访问,无需检查 token,直接返回 true
        return true;
    }

    @Override
    protected boolean executeLogin(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
        HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest) request;
        String token = httpServletRequest.getHeader("Token");
        JWTToken jwtToken = new JWTToken(token);
        // 提交给realm进行登入,如果错误他会抛出异常并被捕获
        getSubject(request, response).login(jwtToken);
        // 如果没有抛出异常则代表登入成功,返回true
        return true;
    }
  1. 如果在 token 校验的过程中出现错误,如 token 校验失败,那么我会将该请求视为认证不通过,则重定向到 /unauthorized/**

另外,我将跨域支持放到了该过滤器来处理

Realm 类

依然是我们的自定义 Realm ,对这一块还不了解的可以先看我的上一篇 shiro 的文章

  • 身份认证
if (username == null || !JWTUtil.verify(token, username)) {
    throw new AuthenticationException("token认证失败!");
}
String password = userMapper.getPassword(username);
if (password == null) {
    throw new AuthenticationException("该用户不存在!");
}
int ban = userMapper.checkUserBanStatus(username);
if (ban == 1) {
    throw new AuthenticationException("该用户已被封号!");
}

拿到传来的 token ,检查 token 是否有效,用户是否存在,以及用户的封号情况

  • 权限认证
SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
//获得该用户角色
String role = userMapper.getRole(username);
//每个角色拥有默认的权限
String rolePermission = userMapper.getRolePermission(username);
//每个用户可以设置新的权限
String permission = userMapper.getPermission(username);
Set<String> roleSet = new HashSet<>();
Set<String> permissionSet = new HashSet<>();
//需要将 role, permission 封装到 Set 作为 info.setRoles(), info.setStringPermissions() 的参数
roleSet.add(role);
permissionSet.add(rolePermission);
permissionSet.add(permission);
//设置该用户拥有的角色和权限
info.setRoles(roleSet);
info.setStringPermissions(permissionSet);

利用 token 中获得的 username,分别从数据库查到该用户所拥有的角色,权限,存入 SimpleAuthorizationInfo 中

ShiroConfig 配置类

设置好我们自定义的 filter,并使所有请求通过我们的过滤器,除了我们用于处理未认证请求的 /unauthorized/**

@Bean
public ShiroFilterFactoryBean factory(SecurityManager securityManager) {
    ShiroFilterFactoryBean factoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();

    // 添加自己的过滤器并且取名为jwt
    Map<String, Filter> filterMap = new HashMap<>();
    //设置我们自定义的JWT过滤器
    filterMap.put("jwt", new JWTFilter());
    factoryBean.setFilters(filterMap);
    factoryBean.setSecurityManager(securityManager);
    Map<String, String> filterRuleMap = new HashMap<>();
    // 所有请求通过我们自己的JWT Filter
    filterRuleMap.put("/**", "jwt");
    // 访问 /unauthorized/** 不通过JWTFilter
    filterRuleMap.put("/unauthorized/**", "anon");
    factoryBean.setFilterChainDefinitionMap(filterRuleMap);
    return factoryBean;
}

权限控制注解 @RequiresRoles, @RequiresPermissions

这两个注解为我们主要的权限控制注解, 如

// 拥有 admin 角色可以访问
@RequiresRoles("admin")
// 拥有 user 或 admin 角色可以访问
@RequiresRoles(logical = Logical.OR, value = {"user", "admin"})
// 拥有 vip 和 normal 权限可以访问
@RequiresPermissions(logical = Logical.AND, value = {"vip", "normal"})
// 拥有 user 或 admin 角色,且拥有 vip 权限可以访问
@GetMapping("/getVipMessage")
@RequiresRoles(logical = Logical.OR, value = {"user", "admin"})
@RequiresPermissions("vip")
public ResultMap getVipMessage() {
    return resultMap.success().code(200).message("成功获得 vip 信息!");
}

当我们写的接口拥有以上的注解时,如果请求没有带有 token 或者带了 token 但权限认证不通过,则会报 UnauthenticatedException 异常,但是我在 ExceptionController 类对这些异常进行了集中处理

@ExceptionHandler(ShiroException.class)
public ResultMap handle401() {
    return resultMap.fail().code(401).message("您没有权限访问!");
}

这时,出现 shiro 相关的异常时则会返回

{
    "result": "fail",
    "code": 401,
    "message": "您没有权限访问!"
}

除了以上两种,还有 @RequiresAuthentication ,@RequiresUser 等注解

功能实现

用户角色分为三类,管理员 admin,普通用户 user,游客 guest;admin 默认权限为 vip,user 默认权限为 normal,当 user 升级为 vip 权限时可以访问 vip 权限的页面。

具体实现可以看源代码(开头已经给出地址)

登陆

登陆接口不带有 token,当登陆密码,用户名验证正确后返回 token。

@PostMapping("/login")
public ResultMap login(@RequestParam("username") String username,
                       @RequestParam("password") String password) {
    String realPassword = userMapper.getPassword(username);
    if (realPassword == null) {
        return resultMap.fail().code(401).message("用户名错误");
    } else if (!realPassword.equals(password)) {
        return resultMap.fail().code(401).message("密码错误");
    } else {
        return resultMap.success().code(200).message(JWTUtil.createToken(username));
    }
}
{
    "result": "success",
    "code": 200,
    "message": "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1MjUxODQyMzUsInVzZXJuYW1lIjoiaG93aWUifQ.fG5Qs739Hxy_JjTdSIx_iiwaBD43aKFQMchx9fjaCRo"
}

异常处理

    // 捕捉shiro的异常
    @ExceptionHandler(ShiroException.class)
    public ResultMap handle401() {
        return resultMap.fail().code(401).message("您没有权限访问!");
    }

    // 捕捉其他所有异常
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public ResultMap globalException(HttpServletRequest request, Throwable ex) {
        return resultMap.fail()
                .code(getStatus(request).value())
                .message("访问出错,无法访问: " + ex.getMessage());
    }

权限控制

  • UserController(user 或 admin 可以访问)
    在接口上带上 @RequiresRoles(logical = Logical.OR, value = {"user", "admin"})

    • vip 权限
      再加上@RequiresPermissions("vip")
  • AdminController(admin 可以访问)
    在接口上带上 @RequiresRoles("admin")
  • GuestController(所有人可以访问)
    不做权限处理

测试结果

不带 token
带上 token
带上错误的 token
游客,无 token
访问无权限的接口(vip)
该用户已被封号

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