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文章标题：Shiro的与Spring Cloud Stream集成
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文章标签: java java高级

Shiro与Spring Cloud Stream的集成实践

在构建微服务架构时，权限管理和消息传递是两个核心组件。Shiro作为一个功能强大且易于配置的安全框架，常被用于处理认证、授权等安全需求；而Spring Cloud Stream则提供了高效的消息传递能力，支持多种消息中间件。本文将详细探讨如何在Spring Cloud环境下将Shiro与Spring Cloud Stream集成，以实现既安全又高效的微服务架构。

一、背景与需求

假设我们正在构建一个包含多个微服务的系统，这些服务间需要进行高效的数据交换，同时需要严格的安全控制。Shiro的灵活性和易用性使其成为处理用户认证和授权的理想选择，而Spring Cloud Stream则能够帮助我们在微服务间实现松耦合的消息传递。

二、技术选型与架构设计

2.1 技术选型
  • Spring Boot：作为微服务的基础框架，提供开箱即用的功能。
  • Spring Cloud：集成多个微服务相关组件，包括Eureka作为服务注册与发现中心，Zuul作为API网关。
  • Shiro：用于用户认证和授权。
  • Spring Cloud Stream：支持微服务间的消息传递。
  • RabbitMQ/Kafka：作为消息中间件，与Spring Cloud Stream配合使用。
2.2 架构设计
  • 服务注册与发现：使用Eureka管理服务的注册与发现。
  • API网关：Zuul作为系统的入口，负责请求的路由、过滤及安全控制。
  • 认证授权服务：集成Shiro，处理用户的认证和授权。
  • 业务服务：包含多个微服务，负责具体的业务逻辑处理。
  • 消息服务：基于Spring Cloud Stream和RabbitMQ/Kafka，实现服务间的消息传递。

三、Shiro与Spring Boot的集成

3.1 引入Shiro依赖

在Spring Boot项目中，首先需要在pom.xml文件中添加Shiro的起步依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.shiro</groupId>
    <artifactId>shiro-spring-boot-web-starter</artifactId>
    <version>1.7.0</version>
</dependency>
3.2 配置Shiro

在application.yml或application.properties文件中配置Shiro的相关参数，如登录成功后的跳转页面、登录页面、未授权页面以及URL过滤器链等：

shiro:
  success-url: /index
  login-url: /login
  unauthorized-url: /unauthorized
  filter-chain-definition-map:
    /login: anon
    /logout: logout
    /**: authc
3.3 编写Realm类

自定义Realm类，实现用户认证和授权的逻辑。这里通过注入用户服务类（UserService）来从数据库中获取用户信息：

public class MyRealm extends AuthorizingRealm {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
        String username = (String) principals.getPrimaryPrincipal();
        User user = userService.findByUsername(username);
        SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
        for (Role role : user.getRoles()) {
            info.addRole(role.getName());
            for (Permission permission : role.getPermissions()) {
                info.addStringPermission(permission.getName());
            }
        }
        return info;
    }

    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        String username = (String) token.getPrincipal();
        User user = userService.findByUsername(username);
        if (user == null) {
            throw new UnknownAccountException();
        }
        return new SimpleAuthenticationInfo(username, user.getPassword(), getName());
    }
}
3.4 实现登录和注销操作

在Controller中编写登录和注销的接口：

@Controller
public class LoginController {

    @GetMapping("/login")
    public String loginPage() {
        return "login";
    }

    @PostMapping("/login")
    public String login(String username, String password, boolean rememberMe, Model model) {
        Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password, rememberMe);
        try {
            currentUser.login(token);
            return "redirect:/index";
        } catch (AuthenticationException e) {
            // 处理各种认证失败的情况
            model.addAttribute("error", "登录失败!");
            return "login";
        }
    }

    @GetMapping("/logout")
    public String logout() {
        SecurityUtils.getSubject().logout();
        return "redirect:/login";
    }
}

四、Spring Cloud Stream的集成

4.1 引入Spring Cloud Stream依赖

在pom.xml中添加Spring Cloud Stream和消息中间件的依赖，以RabbitMQ为例：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-stream-rabbit</artifactId>
</dependency>
4.2 配置消息中间件

在application.yml中配置RabbitMQ的连接信息：

spring:
  rabbitmq:
    host: localhost
    port: 5672
    username: guest
    password: guest
4.3 定义消息通道

使用@EnableBinding注解定义消息的输入和输出通道：

@EnableBinding(MyChannels.class)
public class MessageHandler {

    @StreamListener(MyChannels.INPUT)
    public void receiveMessage(String message) {
        // 处理接收到的消息
        System.out.println("Received: " + message);
    }
}

public interface MyChannels {

    @Input("input")
    SubscribableChannel input();

    @Output("output")
    MessageChannel output();
}

五、集成Shiro与Spring Cloud Stream

在微服务架构中，Shiro主要负责认证和授权，而Spring Cloud Stream则负责服务间的消息传递。虽然两者在功能上有所区别，但在实际项目中，可以通过网关Zuul将Shiro的认证授权逻辑与Spring Cloud Stream的消息传递功能结合起来。

5.1 在Zuul网关中实现认证授权

在Zuul网关中配置Shiro的Filter，对进入系统的所有请求进行认证和授权：

@Configuration
public class ShiroFilterConfig {

    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(SecurityManager securityManager) {
        ShiroFilterFactoryBean shiroFilter = new ShiroFilterFactoryBean();
        shiroFilter.setSecurityManager(securityManager);
        Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<>();
        filterChainDefinitionMap.put("/login", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/logout", "logout");
        filterChainDefinitionMap.put("/**", "authc");
        shiroFilter.setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap);
        return shiroFilter;
    }
}
5.2 消息传递中的权限控制

在微服务间传递消息时，可以通过在消息头中添加用户认证信息或权限信息，然后在消息消费者端进行验证。这需要在消息发送和接收时，都进行相应的处理。

六、总结

通过将Shiro与Spring Cloud Stream集成，我们能够在微服务架构中同时实现高效的消息传递和严格的权限控制。Shiro的灵活性和易用性为用户认证和授权提供了强大的支持，而Spring Cloud Stream则帮助我们在微服务间实现了松耦合的消息传递。这样的集成方案不仅提升了系统的安全性和可扩展性，还降低了系统的维护成本。

在实际项目中，我们可能还需要考虑更多的问题，如Shiro的会话共享、消息传递的可靠性、安全性等。通过合理的架构设计和技术选型，我们可以构建一个既安全又高效的微服务系统。

希望本文能够为你在Shiro与Spring Cloud Stream的集成过程中提供一些有益的参考。在码小课网站上，我们将持续分享更多关于微服务架构和安全技术的文章，欢迎关注与交流。

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