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你的第一個Apache Shiro應用

如果你是第一次接觸Apache Shiro，這個簡短的教程將向你展示如何創建并初始化一個非常簡單的Apache Shiro應用。在這個過程中我們將討論Shiro的核心概念，以此來幫助你熟悉Shiro的設計和API。

如果你并不想編寫這個教程接下來的代碼，你可以通過下面兩種方式得到一個簡單例子：

Apache Shiro的Git倉庫：https://github.com/apache/shiro/tree/master/samples/quickstart
Apache Shiro源代碼目錄下的 samples/quickstart目錄，下載頁面

Setup

在這個簡單的例子中，我們將創建一個非常簡單的命令行應用，它將運行并很快的退出，讓你領略下Shiro的API。

任何應用
Apache Shiro從設計的第一天起就支持任何應用，從最小的命令行應用到最大的web集群應用。盡管在這個教程中我們創建了一個簡單的app，但這些方式也在其他地方也同樣適用。

這個教程需要Java 1.5以上，我們也將會使用Apache Maven作為我們的構建工具，當然這并不是使用Apache Shiro所必須的。你也可以使用任何你喜歡的方式獲得Shiro的jar包并將它們合并到你的應用中，例如使用Apache Ant和Ivy。

在這個教程中，請確保你使用的Maven版本是2.2.1或更高。在命令行輸入mvn --version，你將會看到如下類似的信息：

測試Maven安裝

hazlewood:~/shiro-tutorial$ mvn --version
Apache Maven 2.2.1 (r801777; 2009-08-06 12:16:01-0700)
Java version: 1.6.0_24
Java home: /System/Library/Java/JavaVirtualMachines/1.6.0.jdk/Contents/Home
Default locale: en_US, platform encoding: MacRoman
OS name: "mac os x" version: "10.6.7" arch: "x86_64" Family: "mac"

現在，在你的文件系統上創建一個新的目錄，例如，shiro-tutorial然后保存下面Maven的pom.xml文件到這個目錄：

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">

    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>org.apache.shiro.tutorials</groupId>
    <artifactId>shiro-tutorial</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    <name>First Apache Shiro Application</name>
    <packaging>jar</packaging>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>2.0.2</version>
                <configuration>
                    <source>1.5</source>
                    <target>1.5</target>
                    <encoding>${project.build.sourceEncoding}</encoding>
                </configuration>
            </plugin>

        <!-- This plugin is only to test run our little application.  It is not
             needed in most Shiro-enabled applications: -->
            <plugin>
                <groupId>org.codehaus.mojo</groupId>
                <artifactId>exec-maven-plugin</artifactId>
                <version>1.1</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>java</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
                <configuration>
                    <classpathScope>test</classpathScope>
                    <mainClass>Tutorial</mainClass>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.shiro</groupId>
            <artifactId>shiro-core</artifactId>
            <version>1.1.0</version>
        </dependency>
        <!-- Shiro uses SLF4J for logging.  We'll use the 'simple' binding
             in this example app.  See http://www.slf4j.org for more info. -->
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-simple</artifactId>
            <version>1.6.1</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

class

我們將運行一個簡單的命令行應用，因此我們需要創建一個包含public static void main(String[] args)方法的java類。

在包含pom.xml文件的目錄中創建一個src/main/java的子目錄，在src/main/java目錄中創建Tutorial.java文件并輸入下面內容：

src/main/java/Tutoral.java

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.session.Session;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.apache.shiro.util.Factory;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class Tutorial {

    private static final transient Logger log = LoggerFactory.getLogger(Tutorial.class);

    public static void main(String[] args) {
        log.info("My First Apache Shiro Application");
        System.exit(0);
    }
}

先不要擔心import部分，后面我們會講到。現在，我們得到了一個典型的命令行應用，這個應用將會在控制臺輸出“My First Apache Shiro Application”然后退出。

Test Run

打開一個命令行窗口，切換到你的tutorial項目的根目錄下（例如：shiro-tutorial）并執行下面代碼：
mvn compile exec:java
你將看到我們的小應用運行起來并退出。你應該看到類似下面的內容：
Run The Application
lhazlewood:~/projects/shiro-tutorial$ mvn compile exec:java

... a bunch of Maven output ...

1 [Tutorial.main()] INFO Tutorial - My First Apache Shiro Application
lhazlewood:~/projects/shiro-tutorial\$

此時，我們已經確認應用正常運行了，現在讓我們集成Apache Shiro。當我們繼續這個教程，你可以運行mvn compile exec:java這個命令來查看我們每次添加代碼后的結果。

Enable Shiro

在應用中使用Shiro，我們首先要明白的是在Shiro中的所有組件都和一個核心組件相關，這個組件就是SecurityManager。對于那些熟悉Java安全的人來說，這個是Shiro概念里的SecurityManager。它和java.lang.SecurityManager不是同一回事

我們將會在Shiro架構章節詳細講述Shiro的設計細節，現在我們只要知道Shiro SecurityManager是所有使用Shiro的應用的核心，并且每個應用都需要一個SecurityManager就已經足夠了。因此，第一件事就是我們必須在我們的應用中獲取一個SecurityManager實例。

配置

雖然我們可以直接實例化一個SecurityManager類，但是Shiro的SecurityManager有很多的配置選項和內部組件，使得用Java源代碼來配置非常痛苦。更容易和靈活的方式是通過基于文本的配置。

為實現這個目標，Shiro提供了一個默認“common denominator”來實現基于文本 INI 的配置。人們已經厭倦了使用笨重的XML文件，在加上INI文件容易閱讀，易于使用，并且依賴較少。你將看到一個簡單的對象圖，可以有效的使用INI配置簡單對象圖，就像SecurityManager。

配置選項
Shiro的SecurityManager實現和所有支持的組件都和JavaBeans兼容。事實上任何格式的配置文件都可以配置Shiro的SecurityManager，例如XML（Spring，JBoss，Guice等）、YAML、JSON、Groovy Builder markup等其他格式。INI是Shiro“common denominator”的格式，允許在任何環境中使用以防止其他的格式不可用。

shiro.ini
因此，我們將使用一個INI文件來配置我們這個簡單應用的Shiro SecurityManager。首先，在pom.xml所在目錄創建src/main/resources子目錄。然后，在剛才創建的目錄里面創建一個shiro.ini文件并輸入一下內容：
src/main/resources/shiro.ini

# =============================================================================
# Tutorial INI configuration
#
# Usernames/passwords are based on the classic Mel Brooks' film "Spaceballs" :)
# =============================================================================

# -----------------------------------------------------------------------------
# Users and their (optional) assigned roles
# username = password, role1, role2, ..., roleN
# -----------------------------------------------------------------------------
[users]
root = secret, admin
guest = guest, guest
presidentskroob = 12345, president
darkhelmet = ludicrousspeed, darklord, schwartz
lonestarr = vespa, goodguy, schwartz

# -----------------------------------------------------------------------------
# Roles with assigned permissions
# roleName = perm1, perm2, ..., permN
# -----------------------------------------------------------------------------
[roles]
admin = *
schwartz = lightsaber:*
goodguy = winnebago:drive:eagle5

如你所見，這個文件設置了一些靜態的用戶賬號和角色，對于我們第一個應用已經足夠了。在后面的章節，你講看到我們如何使用更復雜的用戶數據，如關系型數據庫、LDAP、ActiveDirectory、等等。

配置引用

現在我們定義好了INI文件，我們可以為我們的應用創建SecurityManager實例，按照下面的代碼修改main方法：

public static void main(String[] args) {

    log.info("My First Apache Shiro Application");

    //1.
    Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");

    //2.
    SecurityManager securityManager = factory.getInstance();

    //3.
    SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

    System.exit(0);
}

到此，我們添加了三行代碼將Shiro集成到我們的例子應用中，是不是很簡單？

現在在命令行執行mvn compile exec:java，你將會看到所有代碼都運行成功（由于Shiro的日志級別為debug或更低，因此你不會看到任何Shiro的日志信息。如果運行沒有出現任何錯誤信息，那么就說明一起都正常）。

上面添加的代碼做了下面幾件事情：

我們使用Shiro的IniSecurityManagerFactory來實現對classpath根目錄下的shiro.ini文件的提取。這是通過工廠模式來實現的。classpath:前綴是一個資源指示器，它告訴Shiro到什么地方去找ini文件（還有一些其他前綴，比如url:和file:都支持的很好）
調用factory.getInstance()方法，將解析INI文件并返回一個``SecuriManager`實例。
在這個例子中，我們將SecurityManager設置為單例，在JVM范圍內訪問。

使用Shiro

現在我們的SecurityManager已經設置好并且可以運行了，現在我們可以添加一些安全相關的操作了。
在思考應用安全性的時候，我們可能最關心的事情是“當前用戶是誰？”或者“當前用戶是否允許做X？”，我們在寫代碼或者設計用戶接口的時候通常會問這些問題。通常構建應用程序是基于用戶故事,和你基于用戶需求想要的功能。因此，思考應用安全問題最自然的方式便是基于當前用戶。在Shiro API里面使用Subject這個概念來代表當前用戶。

幾乎在所有環境下，你可以使用通過下面的代碼獲取當前用戶：
Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
使用SecurityUtils.getSubject()我們可以得到當前執行的得Subject。Subject是一個安全術語，意思是當前執行用戶的一個特定安全視圖（原文使用security-specific view）。我們不稱之為“用戶”是因為“用戶”這個詞通常代表一個人類。在安全的世界里，“Subject”可以代表一個真實的人，也可以代表一個第三方處理、cron任務、守護進程或其他類似的東西，簡單來說就是和當前軟件系統交互的主體。在大多數情況下你可以認為Subject就是Shiro的“用戶”概念。

在獨立應用中調用getSubject()可以從指定位置的用戶數據返回一個Subject，在服務器環境下（例如 web app），將基于當前線程或收到的請求返回一個Subject。

現在你已經有了一個Subject，通過它可以做什么呢？

如果你想讓用戶在當前會話中使用該應用程序，你可以得到他們的session：

Session session = currentUser.getSession();
session.setAttribute( "someKey", "aValue" );

Session是一個特定的Shiro實例，它不僅代表最常用的普通HttpSesstion，而且還帶有一些額外的東西，其中最大的區別是：Shiro Session并不需要HTTP環境！

如果在web應用中使用，默認情況下Session就是HttpSession。但是在非web環境下，例如在我們教程中創建的這個應用里，Shiro將自動默認使用企業級會話管理。也就是說在你的應用中你可以使用同一套API而不用關心你應用的發布環境。這就為那些需要使用會話卻不想強制使用HttpSession或則EJB會話的應用打開了一個新的世界。而且，客戶端還可以分享會話數據。

現在你可以獲得一個Subject和它的Session。但那些真正有用的事情如果做到呢？比如檢查它們是否被允許做一些事情，比如檢查角色和權限。

好吧，我們只能對一個已知的用戶做這些事情。我們的Subject實例代表著當前用戶，但是誰才是當前用戶呢？用戶必須至少登陸一次我們才知道，否則就是一個匿名用戶。現在，讓我們來做個登錄操作：

if ( !currentUser.isAuthenticated() ) {
    //collect user principals and credentials in a gui specific manner
    //such as username/password html form, X509 certificate, OpenID, etc.
    //We'll use the username/password example here since it is the most common.
    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("lonestarr", "vespa");

    //this is all you have to do to support 'remember me' (no config - built in!):
    token.setRememberMe(true);

    currentUser.login(token);
}

就這樣了嗎？并不是這樣簡單，如果他們登錄失敗了怎么辦？你可以捕獲各種特定的異常，這些異常可以準確的告訴你發生了什么，并允許你做出相應的處理和反應。例如：

try {
    currentUser.login( token );
    //if no exception, that's it, we're done!
} catch ( UnknownAccountException uae ) {
    //username wasn't in the system, show them an error message?
} catch ( IncorrectCredentialsException ice ) {
    //password didn't match, try again?
} catch ( LockedAccountException lae ) {
    //account for that username is locked - can't login.  Show them a message?
}
    ... more types exceptions to check if you want ...
} catch ( AuthenticationException ae ) {
    //unexpected condition - error?
}

你還可以檢查其他不同的異常類型，或則拋出你自定義的異常類型。更多異常類型請查看文檔

現在我們已經有了一個登陸用戶，我們還可以做些什么呢？
我們來打印出他們是誰：

//print their identifying principal (in this case, a username): 
log.info( "User [" + currentUser.getPrincipal() + "] logged in successfully." );

我們也可以查看他們是否有指定的角色：

if ( currentUser.hasRole( "schwartz" ) ) {
    log.info("May the Schwartz be with you!" );
} else {
    log.info( "Hello, mere mortal." );
}

我們還可以查看他們是否有某些權限

if ( currentUser.isPermitted( "lightsaber:weild" ) ) {
    log.info("You may use a lightsaber ring.  Use it wisely.");
} else {
    log.info("Sorry, lightsaber rings are for schwartz masters only.");
}

同樣，我們可以執行一個非常強大的實例級權限檢查，檢查用戶是否有權限訪問特定類型的實例：

if ( currentUser.isPermitted( "winnebago:drive:eagle5" ) ) {
    log.info("You are permitted to 'drive' the 'winnebago' with license plate (id) 'eagle5'.  " +
                "Here are the keys - have fun!");
} else {
    log.info("Sorry, you aren't allowed to drive the 'eagle5' winnebago!");
}

最后，當用戶使用完應用，他們可以退出登錄：

currentUser.logout(); //removes all identifying information and invalidates their session too.

最終的Tutorial類

Final src/main/java/Turorial

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.session.Session;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.apache.shiro.util.Factory;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class Tutorial {

    private static final transient Logger log = LoggerFactory.getLogger(Tutorial.class);

    public static void main(String[] args) {
        log.info("My First Apache Shiro Application");

        Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
        SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

        // get the currently executing user:
        Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();

        // Do some stuff with a Session (no need for a web or EJB container!!!)
        Session session = currentUser.getSession();
        session.setAttribute("someKey", "aValue");
        String value = (String) session.getAttribute("someKey");
        if (value.equals("aValue")) {
            log.info("Retrieved the correct value! [" + value + "]");
        }

        // let's login the current user so we can check against roles and permissions:
        if (!currentUser.isAuthenticated()) {
            UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("lonestarr", "vespa");
            token.setRememberMe(true);
            try {
                currentUser.login(token);
            } catch (UnknownAccountException uae) {
                log.info("There is no user with username of " + token.getPrincipal());
            } catch (IncorrectCredentialsException ice) {
                log.info("Password for account " + token.getPrincipal() + " was incorrect!");
            } catch (LockedAccountException lae) {
                log.info("The account for username " + token.getPrincipal() + " is locked.  " +
                        "Please contact your administrator to unlock it.");
            }
            // ... catch more exceptions here (maybe custom ones specific to your application?
            catch (AuthenticationException ae) {
                //unexpected condition?  error?
            }
        }

        //say who they are:
        //print their identifying principal (in this case, a username):
        log.info("User [" + currentUser.getPrincipal() + "] logged in successfully.");

        //test a role:
        if (currentUser.hasRole("schwartz")) {
            log.info("May the Schwartz be with you!");
        } else {
            log.info("Hello, mere mortal.");
        }

        //test a typed permission (not instance-level)
        if (currentUser.isPermitted("lightsaber:weild")) {
            log.info("You may use a lightsaber ring.  Use it wisely.");
        } else {
            log.info("Sorry, lightsaber rings are for schwartz masters only.");
        }

        //a (very powerful) Instance Level permission:
        if (currentUser.isPermitted("winnebago:drive:eagle5")) {
            log.info("You are permitted to 'drive' the winnebago with license plate (id) 'eagle5'.  " +
                    "Here are the keys - have fun!");
        } else {
            log.info("Sorry, you aren't allowed to drive the 'eagle5' winnebago!");
        }

        //all done - log out!
        currentUser.logout();

        System.exit(0);
    }
}

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