Shiro实战（二）Shiro认证原理

在上篇Shiro核心概念中，我们介绍了Shiro的三大核心概念：Subject、SecurityManager、Realms，并通过示例代码QuickStart展示常用的认证、鉴权、退出的操作。

本篇我们将深入到Shiro的源码中，探究Shiro底层实现认证的过程，做到“知其然知其所以然”。

1 认证原理

1.1 Principals与Credentials

认证就是进行身份确认的过程，也就是用户（对应Shiro中的Subject）需要提供证明来证实自己的身份。就像到自动取款机取款，持有银行卡的人就可以理解为此处的用户，银行卡的取款密码就是证明材料，如果输入正确的密码，就可以进行取款。在这个过程中，有两个概念，用户和证明材料，对应Shiro中的就分别是Principals与Credentials。

1.2 认证步骤

要进行认证，我们需要先收集用户的Principals与Credentials，比如用户通过页面上的表单提交用户名和密码，APP用户通过提交手机号与短信验证码，然后交由服务端进行处理。

①服务端首先收集Principals与Credentials，对应Shiro的代码

UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("username", "passwd");

这里我们使用Shiro中通过的用户名/密码认证方式，或者你可以实现AuthenticationToken接口来自定义

②接下来进行提交，对应代码

Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
currentUser.login(token);

③认证结果

if (currentUser.isAuthenticated()) {
    // success do something
} else {
    // fail throw exception
}

1.3 认证原理

在了解了Shiro认证过程的基本代码操作后，我们来看下底层是到底如何实现。首先我们先通过Shiro官方给出的一张认证流程图来作全局的了解，看看底层认证都涉及到了哪些东西。

① 获取Subject对象，如果还不了解如何获取Subject对象，可以回头去看下我们第一篇文章的介绍，或者下载示例代码进行了解；然后收集用户的认证资料，调用Subject对象的login(token)方法。

② DelegatingSubject作为Subject的实现，本身并不负责处理认证与授权的逻辑，而是将方法的调用传递给底层的SecurityManager，本质上说，DelegatingSubject只是SecurityManager的代理类，①中login(token)方法的调用，本质上调用调用的是SecurityManager接口的login(token)方法，而DefaultSecurityManager作为SecurityManager的默认实现，将调用Authenticator进行认证逻辑处理

③ Authenticator接口是Shiro API中的主要入口之一，就是用来负责应用中的认证操作的，该类作为顶级接口，只有一个authenticate(AuthenticationToken token)方法，而ModularRealmAuthenticator作为Shiro默认的认证处理实现类将会接过认证处理的枪，通过doAuthenticate(AuthenticationToken token)来进行认证操作，源码如下

Collection<Realm> realms = getRealms();
if (realms.size() == 1) {
    return doSingleRealmAuthentication(realms.iterator().next(), authenticationToken);
} else {
    return doMultiRealmAuthentication(realms, authenticationToken);
}

④ 通过情况下应用中会使用单个的Realm来进行认证授权处理，但是强大的Shiro却支持配置多个Realm，在多个Realm对象存在的情况下，就需要指定认证策略AuthenticationStrategy ，Shiro提供了三种具体的认证策略实现

AtLeastOneSuccessfulStrategy：ModularRealmAuthenticator的默认实现，多个Realm中，如果有一个或以上认证通过，就表示认证成功
FirstSuccessfulStrategy：只使用第一个认证通过的Realm返回的信息，后面的Realm将会被忽略
AllSuccessfulStrategy：所有Realm认证通过才算认证成功，否则认证失败

⑤ 通过Realm进行认证最终的逻辑判断，我们此处以应用只存在单个Realm来进行介绍。Realm首先会通过realm.supports(token)进行验证，验证Realm是否支持对应的token进行认证操作，如果返回true，将会进行认证逻辑处理，否则直接忽略认证逻辑，如果我们的应用只想处理授权，可以自定义Realm，并将supports方法返回false即可。

Realm会通过token与INI配置文件中的配置项进行对比，或者与我们数据库存储的数据进行对比，如果相同则认证通过。

下一小节，我们将通过IniRealm来介绍Shiro是如何进行认证逻辑判断的

1.4 IniRealm认证实现

在上篇文章中，我们提到，Shiro默认使用IniRealm，但是前提是我们在INI配置中指定了[users]或[roles]有效配置数据，否则就会用配置中指定的securityManager的realms，如果两者都没有指定那么就会抛出错误，因为Shiro应用，至少要配置一个Realm

IniRealm在初始化onInit()时，会将已经加载的INI文件中的[users]、[roles]配置进行处理，分别转换为SimpleRole、SimpleAccount，再将SimpleAccount与SimpleRole进行绑定，至此，IniRealm对INI配置文件处理已经完毕。

但是认证的操作并没有完成，IniRealm仍需要与传递过来的token进行对比，判断是否相同，具体的判断逻辑交由AuthenticatingRealm来进行。

1.5 AuthenticatingRealm

AuthenticatingRealm是Realm的顶级抽象实现类，主要用于处理认证操作，至于授权等操作则交由该类的子类去处理。

AuthenticatingRealm拿到token后，会先去缓存中查找是否存在对应的认证信息，如果存在直接使用缓存中的认证信息与token进行比对，如果缓存中不存在，则直接获取IniRealm中的认证信息进行比对，比对通过后，返回认证成功的Subject对象。

至此，认证的整体过程与底层逻辑已经全部介绍完毕。如果文章有什么不足之处，或者说的不正确的地方，也希望各位小伙伴们与我联系和沟通。