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[Java知识库]SpringBoot+Shiro+Jwt实现登录认证

srpingboot这里就不再进行赘述，相信大家都非常的熟悉了

Shiro

一个安全框架，可以实现用户的认证和授权。比SpringSecurity要简单的多。

Jwt

我的理解就是可以进行客户端与服务端之间验证的一种技术，取代了之前使用 Session 来验证的不安全性

什么不适用 Session？

原理是，登录之后客户端和服务端各自保存一个相应的 SessionId，每次客户端发起请求的时候就得携带这个 SessionId 来进行比对
1、Session 在用户请求量大的时候服务器开销太大了
2、Session 不利于搭建服务器的集群（也就是必须访问原本的那个服务器才能获取对应的 SessionId）
它使用的是一种令牌技术

Jwt 字符串分为三部分

Header

存储两个变量

1、秘钥（可以用来比对）

2、算法（也就是下面将 Header 和 payload 加密成 Signature）

payload

存储很多东西，基础信息有如下几个

1、签发人，也就是这个 “令牌” 归属于哪个用户。一般是userId

2、创建时间，也就是这个令牌是什么时候创建的

3、失效时间，也就是这个令牌什么时候失效

4、唯一标识，一般可以使用算法生成一个唯一标识

Signature

这个是上面两个经过 Header 中的算法加密生成的，用于比对信息，防止篡改 Header 和 payload

然后将这三个部分的信息经过加密生成一个JwtToken的字符串，发送给客户端，客户端保存在本地。当客户端发起请求的时候携带这个到服务端 (可以是在cookie，可以是在header，可以是在localStorage中)，在服务端进行验证

springboot+shiro+jwt

pom.xml

由于需要对 shiro 的 SecurityManager 进行设置，所以不能使用 shiro-spring-boot-starter 进行与 springboot 的整合，只能使用 spring-shiro

 <!--项目中org.apache.commons.codec.binary.Base64所需-->
        <dependency>
            <groupId>commons-codec</groupId>
            <artifactId>commons-codec</artifactId>
            <version>1.10</version>
        </dependency>
        <!--java-jwt-核心依赖-->
        <dependency>
            <groupId>com.auth0</groupId>
            <artifactId>java-jwt</artifactId>
            <version>3.11.0</version>
        </dependency>
        <!--jjwt-java版本的辅助帮助模块-->
        <dependency>
            <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
            <artifactId>jjwt</artifactId>
            <version>0.9.1</version>
        </dependency>
        <!--shiro相关依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.shiro</groupId>
            <artifactId>shiro-spring</artifactId>
            <version>1.4.1</version>
        </dependency>

springboot和shiro的整合

创建 ShiroConfig.java 进行一些简单的配置

@Configuration
@Slf4j
public class ShiroConfig {
    @Bean
    public Realm customRealm() {
        return new CustomRealm();
    }

    @Bean
    public DefaultWebSecurityManager securityManager(Realm customRealm,SubjectFactory subjectFactory) {
        //获取安全管理器
        DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        //在安全管理器中设置Realm
        securityManager.setRealm(customRealm);
        return securityManager;
    }

    /**
     *
     * @param securityManager
     * @return
     */
    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(DefaultWebSecurityManager securityManager){
        log.info("进入shiro拦截器");
        ShiroFilterFactoryBean shiroFilter = new ShiroFilterFactoryBean();
        //设置安全管理器
        shiroFilter.setSecurityManager(securityManager);
        //配置验证失败跳转登录页面的url
        shiroFilter.setLoginUrl("/unauthenticated");
        //配置授权失败后跳转的url
        shiroFilter.setUnauthorizedUrl("/unauthorized");

        // 拦截器
        Map<String, String> filterRuleMap = new LinkedHashMap<>();
        filterRuleMap.put("/login", "anon");
        filterRuleMap.put("/logout", "logout");

        shiroFilter.setFilterChainDefinitionMap(filterRuleMap);

        return shiroFilter;
    }


}

创建自定义的 Realm

@Slf4j
public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {

    //模拟数据库
    //角色表
    // tom的角色
    private static final Set<String> tomRoleNameSet = new HashSet<>();
    // tom的权限
    private static final Set<String> tomPermissionNameSet = new HashSet<>();
    // jerry的角色
    private static final Set<String> jerryRoleNameSet = new HashSet<>();
    // jerry的权限
    private static final Set<String> jerryPermissionNameSet = new HashSet<>();

    static {
        tomRoleNameSet.add("admin");
        jerryRoleNameSet.add("user");
        tomPermissionNameSet.add("user:insert");
        tomPermissionNameSet.add("user:update");
        tomPermissionNameSet.add("user:delete");
        tomPermissionNameSet.add("user:query");
        jerryPermissionNameSet.add("user:query");
    }

    //授权
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
        log.info("开始进行授权===》{}", principals.getPrimaryPrincipal());
        //获取用户名
        String userName = (String) principals.getPrimaryPrincipal();
        SimpleAuthorizationInfo authorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();
        if (userName.equals("tom")) {
            authorizationInfo.addRoles(tomRoleNameSet);
            authorizationInfo.addStringPermissions(tomPermissionNameSet);
        }
        return authorizationInfo;
    }

    //身份认证
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
    
        //获取jwt
        String userName = (String) token.getPrincipal();
        //验证是否存在该用户
        if (userName.equals("tom")) {
            //验证密码，参数1、用户名，参数2、密码，参数3、自定义Realm名称
            return new SimpleAuthenticationInfo(userName, "123456", this.getName());
        }
        return null;
    }
}

SpringBoot 整合 Jwt

创建 JwtUtil

public class JwtUtil {

    // 生成签名是所使用的秘钥
    private final String base64EncodedSecretKey;

    // 生成签名的时候所使用的加密算法
    private final SignatureAlgorithm signatureAlgorithm;

    public JwtUtil(String secretKey, SignatureAlgorithm signatureAlgorithm) {
        this.base64EncodedSecretKey = Base64.encodeBase64String(secretKey.getBytes());
        this.signatureAlgorithm = signatureAlgorithm;
    }

    /**
     * 生成 JWT Token 字符串
     *
     * @param iss       签发人名称
     * @param ttlMillis jwt 过期时间
     * @param claims    额外添加到荷部分的信息。
     *                  例如可以添加用户名、用户ID、用户（加密前的）密码等信息
     */
    public String encode(String iss, long ttlMillis, Map<String, Object> claims) {
        if (claims == null) {
            claims = new HashMap<>();
        }

        // 签发时间（iat）：荷载部分的标准字段之一
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();
        Date now = new Date(nowMillis);

        // 下面就是在为payload添加各种标准声明和私有声明了
        JwtBuilder builder = Jwts.builder()
                // 荷载部分的非标准字段/附加字段，一般写在标准的字段之前。
                .setClaims(claims)
                // JWT ID（jti）：荷载部分的标准字段之一，JWT 的唯一性标识，虽不强求，但尽量确保其唯一性。
                .setId(UUID.randomUUID().toString())
                // 签发时间（iat）：荷载部分的标准字段之一，代表这个 JWT 的生成时间。
                .setIssuedAt(now)
                // 签发人（iss）：荷载部分的标准字段之一，代表这个 JWT 的所有者。通常是 username、userid 这样具有用户代表性的内容。
                .setSubject(iss)
                // 设置生成签名的算法和秘钥
                .signWith(signatureAlgorithm, base64EncodedSecretKey);

        if (ttlMillis >= 0) {
            long expMillis = nowMillis + ttlMillis;
            Date exp = new Date(expMillis);
            // 过期时间（exp）：荷载部分的标准字段之一，代表这个 JWT 的有效期。
            builder.setExpiration(exp);
        }

        return builder.compact();
    }


    /**
     * JWT Token 由 头部 荷载部 和 签名部 三部分组成。签名部分是由加密算法生成，无法反向解密。
     * 而 头部 和 荷载部分是由 Base64 编码算法生成，是可以反向反编码回原样的。
     * 这也是为什么不要在 JWT Token 中放敏感数据的原因。
     *
     * @param jwtToken 加密后的token
     * @return claims 返回荷载部分的键值对
     */
    public Claims decode(String jwtToken) {

        // 得到 DefaultJwtParser
        return Jwts.parser()
                // 设置签名的秘钥
                .setSigningKey(base64EncodedSecretKey)
                // 设置需要解析的 jwt
                .parseClaimsJws(jwtToken)
                .getBody();
    }


    /**
     * 校验 token
     * 在这里可以使用官方的校验，或，
     * 自定义校验规则，例如在 token 中携带密码，进行加密处理后和数据库中的加密密码比较。
     *
     * @param jwtToken 被校验的 jwt Token
     */
    public boolean isVerify(String jwtToken) {
        Algorithm algorithm = null;

        switch (signatureAlgorithm) {
            case HS256:
                algorithm = Algorithm.HMAC256(Base64.decodeBase64(base64EncodedSecretKey));
                break;
            default:
                throw new RuntimeException("不支持该算法");
        }

        JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm).build();
        verifier.verify(jwtToken);  // 校验不通过会抛出异常


        /*
            // 得到DefaultJwtParser
            Claims claims = decode(jwtToken);

            if (claims.get("password").equals(user.get("password"))) {
                return true;
            }
        */

        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        JwtUtil util = new JwtUtil("tom", SignatureAlgorithm.HS256);

        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("username", "tom");
        map.put("password", "123456");
        map.put("age", 20);

        String jwtToken = util.encode("tom", 30000, map);

        System.out.println(jwtToken);
        /*
        util.isVerify(jwtToken);
        System.out.println("合法");
        */

        util.decode(jwtToken).entrySet().forEach((entry) -> {
            System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
        });
    }
}