权限管理平台teedao-rbac介绍

随着业务的发展,很多公司都需要上线多个不同业务的后台运营平台,如后台管理,销售业务系to统,财务系统等。如果每个系统都单独开发一个用户模块,会造成用户数据冗余,运营操作繁琐,开发工作重复等问题,所以需要一套统一用户管理方案来解决这些问题:teedao-rbac

技术栈

  • metronic ui模板
  • thymeleaf 页面模板
  • springboot 容器框架
  • oauth2 授权登录协议
  • shiro 权限管理框架
  • mybatis orm框架
  • druid 数据库连接池

OAuth2介绍

OAuth角色

资源拥有者(resource owner):能授权访问受保护资源的一个实体,可以是一个人,那我们称之为最终用户;如新浪微博用户zhangsan;

资源服务器(resource server):存储受保护资源,客户端通过access token请求资源,资源服务器响应受保护资源给客户端;存储着用户zhangsan的微博等信息。

授权服务器(authorization server):成功验证资源拥有者并获取授权之后,授权服务器颁发授权令牌(Access Token)给客户端。

客户端(client):如新浪微博客户端weico、微格等第三方应用,也可以是它自己的官方应用;其本身不存储资源,而是资源拥有者授权通过后,使用它的授权(授权令牌)访问受保护资源,然后客户端把相应的数据展示出来/提交到服务器。“客户端”术语不代表任何特定实现(如应用运行在一台服务器、桌面、手机或其他设备)。
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  1. 客户端从资源拥有者那请求授权。授权请求可以直接发给资源拥有者,或间接的通过授权服务器这种中介,后者更可取。
  2. 客户端收到一个授权许可,代表资源服务器提供的授权。
  3. 客户端使用它自己的私有证书及授权许可到授权服务器验证。
  4. 如果验证成功,则下发一个访问令牌。
  5. 客户端使用访问令牌向资源服务器请求受保护资源。
  6. 资源服务器会验证访问令牌的有效性,如果成功则下发受保护资源

Apache Shiro介绍

Shiro是一个功能强大且接口简单的安全控制框架,其不仅可以用在JavaSE环境,也可以用在JavaEE环境。Shiro可以帮助我们完成:认证、授权、加密、会话管理、与Web集成、缓存等。其基本功能点如下图所示:
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  • Authentication:身份认证/登录,验证用户是不是拥有相应的身份;
  • Authorization:授权,即权限验证,验证某个已认证的用户是否拥有某个权限;即判断用户是否能做事情,常见的如:验证某个用户是否拥有某个角色。或者细粒度的验证某个用户对某个资源是否具有某个权限;
  • Session Manager:会话管理,即用户登录后就是一次会话,在没有退出之前,它的所有信息都在会话中;会话可以是普通JavaSE环境的,也可以是如Web环境的;
  • Cryptography:加密,保护数据的安全性,如密码加密存储到数据库,而不是明文存储;
  • Web Support:Web支持,可以非常容易的集成到Web环境;
  • Caching:缓存,比如用户登录后,其用户信息、拥有的角色/权限不必每次去查,这样可以提高效率;
  • Concurrency:shiro支持多线程应用的并发验证,即如在一个线程中开启另一个线程,能把权限自动传播过去;
  • Testing:提供测试支持;
  • Run As:允许一个用户假装为另一个用户(如果他们允许)的身份进行访问;
  • Remember Me:记住我,这个是非常常见的功能,即一次登录后,下次再来的话不用登录了。

记住一点,Shiro不会去维护用户、维护权限;这些需要我们自己去设计/提供;然后通过相应的接口注入给Shiro即可。

接下来我们分别从外部和内部来看看Shiro的架构,对于一个好的框架,从外部来看应该具有非常简单易于使用的API,且API契约明确;从内部来看的话,其应该有一个可扩展的架构,即非常容易插入用户自定义实现,因为任何框架都不能满足所有需求。

首先,我们从外部来看Shiro吧,即从应用程序角度的来观察如何使用Shiro完成工作。如下图:

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可以看到:应用代码直接交互的对象是Subject,也就是说Shiro的对外API核心就是Subject;其每个API的含义:

  • Subject:主体,代表了当前“用户”,这个用户不一定是一个具体的人,与当前应用交互的任何东西都是Subject,如网络爬虫,机器人等;即一个抽象概念;所有Subject都绑定到SecurityManager,与Subject的所有交互都会委托给SecurityManager;可以把Subject认为是一个门面;SecurityManager才是实际的执行者;
  • SecurityManager:安全管理器;即所有与安全有关的操作都会与SecurityManager交互;且它管理着所有Subject;可以看出它是Shiro的核心,它负责与后边介绍的其他组件进行交互,如果学习过SpringMVC,你可以把它看成DispatcherServlet前端控制器;
  • Realm:域,Shiro从从Realm获取安全数据(如用户、角色、权限),就是说SecurityManager要验证用户身份,那么它需要从Realm获取相应的用户进行比较以确定用户身份是否合法;也需要从Realm得到用户相应的角色/权限进行验证用户是否能进行操作;可以把Realm看成DataSource,即安全数据源。

也就是说对于我们而言,最简单的一个Shiro应用:

  1. 应用代码通过Subject来进行认证和授权,而Subject又委托给SecurityManager;
  2. 我们需要给Shiro的SecurityManager注入Realm,从而让SecurityManager能得到合法的用户及其权限进行判断。

从以上也可以看出,Shiro不提供维护用户/权限,而是通过Realm让开发人员自己注入。

接下来我们来从Shiro内部来看下Shiro的架构,如下图所示:

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  • Subject:主体,可以看到主体可以是任何可以与应用交互的“用户”;
  • SecurityManager:相当于SpringMVC中的DispatcherServlet或者Struts2中的FilterDispatcher;是Shiro的心脏;所有具体的交互都通过SecurityManager进行控制;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,负责主体认证的,这是一个扩展点,如果用户觉得Shiro默认的不好,可以自定义实现;其需要认证策略(Authentication Strategy),即什么情况下算用户认证通过了;
  • Authrizer:授权器,或者访问控制器,用来决定主体是否有权限进行相应的操作;即控制着用户能访问应用中的哪些功能;
  • Realm:可以有1个或多个Realm,可以认为是安全实体数据源,即用于获取安全实体的;可以是JDBC实现,也可以是LDAP实现,或者内存实现等等;由用户提供;注意:Shiro不知道你的用户/权限存储在哪及以何种格式存储;所以我们一般在应用中都需要实现自己的Realm;
  • SessionManager:如果写过Servlet就应该知道Session的概念,Session呢需要有人去管理它的生命周期,这个组件就是SessionManager;而Shiro并不仅仅可以用在Web环境,也可以用在如普通的JavaSE环境、EJB等环境;所有呢,Shiro就抽象了一个自己的Session来管理主体与应用之间交互的数据;这样的话,比如我们在Web环境用,刚开始是一台Web服务器;接着又上了台EJB服务器;这时想把两台服务器的会话数据放到一个地方,这个时候就可以实现自己的分布式会话(如把数据放到Memcached服务器);
  • SessionDAO:DAO大家都用过,数据访问对象,用于会话的CRUD,比如我们想把Session保存到数据库,那么可以实现自己的SessionDAO,通过如JDBC写到数据库;比如想把Session放到Memcached中,可以实现自己的Memcached SessionDAO;另外SessionDAO中可以使用Cache进行缓存,以提高性能;
  • CacheManager:缓存控制器,来管理如用户、角色、权限等的缓存的;因为这些数据基本上很少去改变,放到缓存中后可以提高访问的性能
  • Cryptography:密码模块,Shiro提高了一些常见的加密组件用于如密码加密/解密的。

teedao-rbac登录流程

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  1. 用户访问客户端系统
  2. 客户端系统发送授权请求,获取accessToken,重定向到teedao-rbac
  3. teedao-rbac 返回登录页面
  4. 用户填写用户名密码提交登录
  5. 用户登录成功,teedao-rbac重定向到客户端系统
  6. 客户端系统根据accessToken 请求用户资源
  7. teedao-rabc 返回用户信息及客户端权限信息
  8. 客户端系统根据用户信息及权限信息渲染用户页面

    权限模型

    用户权限基于用户-角色-资源的基本权限模型,加入站点属性,用以支持多站点权限管理
    数据库模型如下:
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项目地址

https://github.com/zhangtr/teedao

参考资料

开涛的博客-跟我学shiro