SpringBoot+Shiro学习之数据库动态权限管理和Redis缓存

发现问题,需找解决思路。

之前我们整合Shiro,完成了登录认证和权限管理的实现,登录认证没什么说的,需要实现AuthorizingRealm中的doGetAuthenticationInfo方法进行认证,但是我们在实现doGetAuthorizationInfo权限控制这个方法的时候发现以下两个问题:

  • 第一个问题:我们在ShiroConfig中配置链接权限的时候,每次只要有一个新的链接,或则权限需要改动,都要在ShiroConfig.java中进行权限的修改。而且改动后还需要重新启动程序新的权限才会生效,很麻烦。解决办法就是将这些链接的权限存入数据库,在前端可以提供增删改查的功能,在配置文件中编写权限的时候从数据库读取,当权限发生变更的时候利用ShiroFilterFactoryBean的清空功能,先clear,再set。这样就可以做到到动态的管理权限了。

  • 第二个问题:每次在访问设置了权限的页面时,都会去执行doGetAuthorizationInfo方法来判断当前用户是否具备访问权限,由于在实际情况中,权限是不会经常改变的。解决办法就是进行缓存处理。

此项目下载地址:https://git.oschina.net/z77z/springboot_mybatisplus

第一个问题解决步骤

建立数据库

我们从ShiroConfig中的filterChainDefinitionMap.put("/add", "perms[权限添加]"); 配置可以看出,我们需要存储链接,和链接需要具备的权限这两个关键字段。还有这个权限的读取是有顺序的,所以还要进行排序控制,所以我新建表为:

-- ----------------------------
-- Table structure for sys_permission_init
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `sys_permission_init`;
CREATE TABLE `sys_permission_init` (
  `id` varchar(255) NOT NULL,
  `url` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '链接地址',
  `permission_init` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '需要具备的权限',
  `sort` int(50) DEFAULT NULL COMMENT '排序',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

当然可以按实际情况进行表的设计,这里只做简单学习。

改造ShiroConfig.java

改造前:

@Bean
public ShiroFilterFactoryBean shirFilter(SecurityManager securityManager) {
    ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();

    // 必须设置 SecurityManager
    shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager);

    // 如果不设置默认会自动寻找Web工程根目录下的"/login.jsp"页面
    shiroFilterFactoryBean.setLoginUrl("/login");
    // 登录成功后要跳转的链接
    shiroFilterFactoryBean.setSuccessUrl("/index");
    // 未授权界面;
    shiroFilterFactoryBean.setUnauthorizedUrl("/403");

    // 拦截器.
    Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<String, String>();
    // 配置不会被拦截的链接 顺序判断
    filterChainDefinitionMap.put("/static/**", "anon");
    filterChainDefinitionMap.put("/ajaxLogin", "anon");

    // 配置退出过滤器,其中的具体的退出代码Shiro已经替我们实现了
    filterChainDefinitionMap.put("/logout", "logout");

    filterChainDefinitionMap.put("/add", "perms[权限添加]");

    // <!-- 过滤链定义,从上向下顺序执行,一般将 /**放在最为下边 -->:这是一个坑呢,一不小心代码就不好使了;
    // <!-- authc:所有url都必须认证通过才可以访问; anon:所有url都都可以匿名访问-->
    filterChainDefinitionMap.put("/**", "authc");

    shiroFilterFactoryBean.setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap);
    System.out.println("Shiro拦截器工厂类注入成功");
    return shiroFilterFactoryBean;
}

改造后:

@Bean
public ShiroFilterFactoryBean shirFilter(SecurityManager securityManager) {
    ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();

    // 必须设置 SecurityManager
    shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager);

    // 如果不设置默认会自动寻找Web工程根目录下的"/login.jsp"页面
    shiroFilterFactoryBean.setLoginUrl("/login");
    // 登录成功后要跳转的链接
    shiroFilterFactoryBean.setSuccessUrl("/index");
    // 未授权界面;
    shiroFilterFactoryBean.setUnauthorizedUrl("/403");

    // 权限控制map.
    Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<String, String>();
    //从数据库获取
    List<SysPermissionInit> list = sysPermissionInitService.selectAll();

    for (SysPermissionInit sysPermissionInit : list) {
        filterChainDefinitionMap.put(sysPermissionInit.getUrl(),
                sysPermissionInit.getPermissionInit());
    }

    shiroFilterFactoryBean
            .setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap);
    System.out.println("Shiro拦截器工厂类注入成功");
    return shiroFilterFactoryBean;
}

这里的selectAll()就是从数据库查询之前创建的权限管理列表,这里就不贴具体的查询代码了。

添加权限

在数据库中添加权限如下图:

773572D6-199F-7E31-9B1A-E6447E407FCF.png

现在启动程序,在控制台可以发现启动的时候程序在数据库查询了权限的列表信息。做到这步之后还没有达到动态的目的,比如现在到数据库手动修改/add链接的权限,这时不重启程序,权限是不会修改的。

动态更改权限实现

ShiroService.java:

/**
 * 
 *@author 作者: z77z
 *@date 创建时间:2017年2月15日 下午4:16:07
 */
@Service
public class ShiroService {

    @Autowired
    ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean;

    @Autowired
    SysPermissionInitService sysPermissionInitService;

    /**
     * 初始化权限
     */
    public Map<String, String> loadFilterChainDefinitions() {
        // 权限控制map.从数据库获取
        Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<String, String>();
        List<SysPermissionInit> list = sysPermissionInitService.selectAll();

        for (SysPermissionInit sysPermissionInit : list) {
            filterChainDefinitionMap.put(sysPermissionInit.getUrl(),
                    sysPermissionInit.getPermissionInit());
        }
        return filterChainDefinitionMap;
    }

    /**
     * 重新加载权限
     */
    public void updatePermission() {

        synchronized (shiroFilterFactoryBean) {

            AbstractShiroFilter shiroFilter = null;
            try {
                shiroFilter = (AbstractShiroFilter) shiroFilterFactoryBean
                        .getObject();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(
                        "get ShiroFilter from shiroFilterFactoryBean error!");
            }

            PathMatchingFilterChainResolver filterChainResolver = (PathMatchingFilterChainResolver) shiroFilter
                    .getFilterChainResolver();
            DefaultFilterChainManager manager = (DefaultFilterChainManager) filterChainResolver
                    .getFilterChainManager();

            // 清空老的权限控制
            manager.getFilterChains().clear();

            shiroFilterFactoryBean.getFilterChainDefinitionMap().clear();
            shiroFilterFactoryBean
                    .setFilterChainDefinitionMap(loadFilterChainDefinitions());
            // 重新构建生成
            Map<String, String> chains = shiroFilterFactoryBean
                    .getFilterChainDefinitionMap();
            for (Map.Entry<String, String> entry : chains.entrySet()) {
                String url = entry.getKey();
                String chainDefinition = entry.getValue().trim()
                        .replace(" ", "");
                manager.createChain(url, chainDefinition);
            }

            System.out.println("更新权限成功!!");
        }
    }
}

这样,可以在修改权限之后,执行updatePermission()这个方法,权限就会先被clear,然后重新查询权限列表后再set。动态修改就实现了!

注意:在本学习项目里面,我在设置登录用户的权限的时候是写死了的,所以每个登录用户权限都是一样的,实际开发中在MyShiroRealm文件中设置登录用户的权限是从数据库获取的。还有在实际开发中sys_permission_init权限管理这种表是会在前端提供增删改查功能的,我学习的时候是直接在数据库手动修改。说到底,本人很懒!

第二个问题的解决步骤

我们知道Shiro 提供了一系列让我们自己实现的接口,包括org.apache.shiro.cache.CacheManager 、org.apache.shiro.cache.Cache 等接口。那么我们要对这些做实现,就实现了 Shiro 对 Session 和用户认证信息、用户缓存信息等的缓存,存储。我们可以用缓存,如 Redis 、 memcache 、 EHCache 等,甚至我们可以用数据库,如 Oracle 、 Mysql 等,都可以,只有效率的快慢问题,功能都可以达到。

那么我的教程是采用了 Redis ,而且是用了Jedis 。Jedis 可以实现pool 和hash 的集群Redis 。

本来我想是在网上学习学习,自己实现redis的集成。最后发现已经有大神已经做了这个插件,对shiro提供的CacheManager,Cache ,这些接口使用redis都有了很好的实现。我就不需要再费心学习了,我们就直接拿来用。

pom.xml依赖添加

<!-- shiro+redis缓存插件 -->
<dependency>
    <groupId>org.crazycake</groupId>
    <artifactId>shiro-redis</artifactId>
    <version>2.4.2.1-RELEASE</version>
</dependency>

改造ShiroConfig.java文件

/**
 *@author 作者 z77z
 *@date 创建时间:2017年2月10日 下午1:16:38
 * 
 */
@Configuration
public class ShiroConfig {

    @Autowired
    SysPermissionInitService sysPermissionInitService;

    @Value("${spring.redis.host}")
    private String host;

    @Value("${spring.redis.port}")
    private int port;

    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean shirFilter(SecurityManager securityManager) {
        ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();

        // 必须设置 SecurityManager
        shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager);

        // 如果不设置默认会自动寻找Web工程根目录下的"/login.jsp"页面
        shiroFilterFactoryBean.setLoginUrl("/login");
        // 登录成功后要跳转的链接
        shiroFilterFactoryBean.setSuccessUrl("/index");
        // 未授权界面;
        shiroFilterFactoryBean.setUnauthorizedUrl("/403");

        // 权限控制map.
        Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<String, String>();
        // 从数据库获取
        List<SysPermissionInit> list = sysPermissionInitService.selectAll();

        for (SysPermissionInit sysPermissionInit : list) {
            filterChainDefinitionMap.put(sysPermissionInit.getUrl(),
                    sysPermissionInit.getPermissionInit());
        }

        shiroFilterFactoryBean
                .setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap);
        System.out.println("Shiro拦截器工厂类注入成功");
        return shiroFilterFactoryBean;
    }

    @Bean
    public SecurityManager securityManager() {
        DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        // 设置realm.
        securityManager.setRealm(myShiroRealm());
        // 自定义缓存实现 使用redis
        securityManager.setCacheManager(cacheManager());
        // 自定义session管理 使用redis
        securityManager.setSessionManager(SessionManager());
        return securityManager;
    }

    /**
     * 身份认证realm; (这个需要自己写,账号密码校验;权限等)
     * 
     *@return
     */
    @Bean
    public MyShiroRealm myShiroRealm() {
        MyShiroRealm myShiroRealm = new MyShiroRealm();
        return myShiroRealm;
    }

    /**
     * 配置shiro redisManager
     * 
     *@return
     */
    public RedisManager redisManager() {
        RedisManager redisManager = new RedisManager();
        redisManager.setHost(host);
        redisManager.setPort(port);
        redisManager.setExpire(1800);// 配置过期时间
        // redisManager.setTimeout(timeout);
        // redisManager.setPassword(password);
        return redisManager;
    }

    /**
     * cacheManager 缓存 redis实现
     * 
     *@return
     */
    public RedisCacheManager cacheManager() {
        RedisCacheManager redisCacheManager = new RedisCacheManager();
        redisCacheManager.setRedisManager(redisManager());
        return redisCacheManager;
    }

    /**
     * RedisSessionDAO shiro sessionDao层的实现 通过redis
     */
    public RedisSessionDAO redisSessionDAO() {
        RedisSessionDAO redisSessionDAO = new RedisSessionDAO();
        redisSessionDAO.setRedisManager(redisManager());
        return redisSessionDAO;
    }

    /**
     * shiro session的管理
     */
    public DefaultWebSessionManager SessionManager() {
        DefaultWebSessionManager sessionManager = new DefaultWebSessionManager();
        sessionManager.setSessionDAO(redisSessionDAO());
        return sessionManager;
    }
}

这里,因为使用的是redis来做容器缓存,所以要创建redisManager来配置shiro,SessionManager(),cacheManager()这两个类都是插件给我们写好了的,里面就是对shiro提供的接口的redis实现方式。

使用插件就是这么简单,直接启动程序,多访问几次具有权限的页面,查看控制台发现,权限认证方法:MyShiroRealm.doGetAuthorizationInfo()会只执行了一次。说明我们的缓存生效了。

总结

到此,我们集成shiro和redis,学习了一下功能的实现:

  1. 用户必须要登陆之后才能访问定义链接,否则跳转到登录页面,被禁用户不能登录。并且对一些敏感操作链接设置权限,只有满足权限的才可以访问。
  2. 每个链接的权限信息保存在数据库,可以动态进行设置,并且热加载权限。
  3. 使用redis对shiro的用户信息进行缓存,不用每次都去执行MyShiroRealm.doGetAuthorizationInfo()权限认证方法。
  4. 之前有很多同学下载我的项目时,运行会报错,那是因为最近都在不断修改提交,有可能会出现版本问题,现在我在我的码云上面创建了stable_version分支,都是可以跑起来的。sqltable放在resource目录下面。
  5. 下一博,我应该会写对在线用户的管理,踢出登录的功能学习记录。
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