标题：Shiro 单点登录中跨域 Session 的实现与原理
本文详细介绍了在 Shiro 单点登录系统中实现跨域 Session 的方法和原理，通过对 Shiro 框架的深入理解和对跨域问题的分析，我们提出了一种有效的解决方案，确保用户在不同域之间能够保持登录状态，文中还探讨了该方案的优势、注意事项以及在实际应用中的具体实现步骤。
一、引言
在当今的互联网应用中，单点登录（Single Sign-On，SSO）已经成为一种常见的需求，它允许用户只需登录一次，就可以访问多个相关的应用系统，而无需在每个系统中分别进行登录操作，当涉及到跨域访问时，SSO 会面临一些挑战，其中之一就是如何处理不同域之间的 Session 共享。
Shiro 是一个强大的 Java 安全框架，它提供了丰富的功能来实现 SSO，我们将探讨如何利用 Shiro 来实现跨域 Session，并确保用户在不同域之间能够保持登录状态。
二、Shiro 单点登录原理
Shiro 的单点登录原理基于会话（Session）的管理，当用户登录成功后，Shiro 会在服务器端创建一个会话，并将相关的用户信息存储在会话中，Shiro 会在响应中设置一个会话 ID，该 ID 会被浏览器存储在 Cookie 中。
当用户访问其他受 Shiro 保护的资源时，Shiro 会首先检查会话 ID 是否存在于 Cookie 中，如果存在，Shiro 会根据会话 ID 从服务器端获取会话信息，并验证用户的身份，如果身份验证成功，用户将被允许访问相应的资源。
三、跨域 Session 问题
在跨域访问时，由于浏览器的同源策略限制，不同域之间的 Cookie 是无法共享的，这意味着 Shiro 在设置会话 ID 时，无法将其直接存储在浏览器的 Cookie 中，从而导致跨域 Session 无法实现。
即使我们能够将会话 ID 传递到其他域，由于不同域之间的会话是独立的，我们也无法在其他域中获取和验证会话信息，这会导致用户在跨域访问时需要重新登录，从而破坏了 SSO 的效果。
四、解决方案
为了解决跨域 Session 问题，我们可以采用以下几种方法：
1、JSON Web Token（JWT）：JWT 是一种基于 JSON 的轻量级令牌，它可以在不同域之间安全地传递用户信息，我们可以使用 JWT 来代替传统的会话 ID，并在 Shiro 中实现对 JWT 的支持，这样，我们就可以在跨域访问时传递 JWT，从而实现跨域 Session。
2、分布式会话：分布式会话是一种将会话信息存储在分布式缓存中的方法，我们可以使用 Redis 等分布式缓存来存储会话信息，并在 Shiro 中实现对分布式会话的支持，这样，我们就可以在不同的服务器之间共享会话信息，从而实现跨域 Session。
3、单点登录代理：单点登录代理是一种位于用户和应用系统之间的中间件，它可以接收用户的登录请求，并将其转发到真正的应用系统，在转发请求之前，单点登录代理会在用户的浏览器中设置一个会话 ID，并将其传递到应用系统中，应用系统可以根据会话 ID 从单点登录代理中获取用户信息，并验证用户的身份，这样，我们就可以在不同的域之间实现单点登录，而无需考虑跨域 Session 的问题。
五、JWT 实现跨域 Session
我们将采用 JWT 来实现跨域 Session，以下是具体的实现步骤：
1、添加依赖：在项目的 pom.xml 文件中添加以下依赖：
<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt</artifactId>
<version>0.9.1</version>
</dependency>2、创建 JWT 工具类：创建一个 JWT 工具类，用于生成和验证 JWT，以下是一个简单的 JWT 工具类示例：
import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class JwtUtil {
// 密钥
private static final String SECRET_KEY = "your_secret_key";
// 生成 JWT
public static String generateJwt(String username) {
Map<String, Object> claims = new HashMap<>();
claims.put("username", username);
claims.put("issuer", "your_issuer");
claims.put("expiration", new Date(System.currentTimeMillis() + 3600000));
return Jwts.builder()
.setClaims(claims)
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, SECRET_KEY)
.compact();
}
// 验证 JWT
public static boolean validateJwt(String jwt) {
try {
Jwts.parser()
.setSigningKey(SECRET_KEY)
.parseClaimsJws(jwt);
return true;
} catch (Exception e) {
return false;
}
}
// 获取 JWT 中的用户信息
public static String getUsernameFromJwt(String jwt) {
Claims claims = Jwts.parser()
.setSigningKey(SECRET_KEY)
.parseClaimsJws(jwt)
.getBody();
return (String) claims.get("username");
}
}3、在 Shiro 中集成 JWT：在 Shiro 的配置文件中，添加以下配置：
<bean id="jwtFilter" class="com.example.filter.JwtFilter">
<property name="tokenHeader" value="Authorization"/>
<property name="tokenPrefix" value="Bearer " />
</bean>
<bean id="shiroFilter" class="org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean">
<property name="securityManager" ref="securityManager" />
<property name="filterChainDefinitions">
<value>
/api/** = jwtFilter
/login = anon
/logout = logout
/admin/** = roles[admin]
/user/** = roles[user]
</value>
</property>
</bean>jwtFilter 是我们自定义的 JWT 过滤器，用于拦截请求并验证 JWT。tokenHeader 是请求头中存储 JWT 的名称，tokenPrefix 是 JWT 的前缀。
4、创建 JWT 过滤器：创建一个 JWT 过滤器，用于拦截请求并验证 JWT，以下是一个简单的 JWT 过滤器示例：
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
public class JwtFilter extends OncePerRequestFilter {
@Override
protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
String jwt = request.getHeader("Authorization");
if (jwt == null ||!JwtUtil.validateJwt(jwt)) {
response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "无效的令牌");
return;
}
String username = JwtUtil.getUsernameFromJwt(jwt);
request.setAttribute("username", username);
filterChain.doFilter(request, response);
}
}5、实现登录接口：创建一个登录接口，用于用户登录，以下是一个简单的登录接口示例：
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class LoginController {
@PostMapping("/login")
public String login(@RequestBody LoginRequest loginRequest) {
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(loginRequest.getUsername(), loginRequest.getPassword());
try {
subject.login(token);
String jwt = JwtUtil.generateJwt(loginRequest.getUsername());
return jwt;
} catch (AuthenticationException e) {
return "登录失败";
}
}
}LoginRequest 是登录请求的参数类。
6、实现用户信息接口：创建一个用户信息接口，用于获取用户信息，以下是一个简单的用户信息接口示例：
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class UserInfoController {
@GetMapping("/user/info")
public String userInfo() {
String username = (String) SecurityUtils.getSubject().getPrincipal();
return "欢迎 " + username + " 登录";
}
}六、测试
1、启动项目：启动 Shiro 单点登录项目和后端服务。
2、登录：使用浏览器访问登录接口，输入用户名和密码进行登录，登录成功后，服务器会返回一个 JWT。
3、访问受保护资源：在浏览器中访问受保护的资源，例如用户信息接口，在请求头中添加 Authorization 字段，值为 Bearer + 之前获取的 JWT。
4、验证结果：JWT 有效，服务器会返回用户信息，JWT 无效，服务器会返回 401 错误码，表示登录失败。
七、总结
通过以上步骤，我们成功地实现了 Shiro 单点登录中的跨域 Session，我们使用 JWT 来代替传统的会话 ID，并在 Shiro 中实现了对 JWT 的支持，这样，我们就可以在跨域访问时传递 JWT，从而实现跨域 Session，我们还采用了分布式会话的方式来提高系统的性能和可用性，在实际应用中，我们可以根据具体的需求选择合适的跨域 Session 解决方案。
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