前后端分离架构概述

万次阅读 多人点赞 2018-08-12 14:16:51

前后端分离已成为互联网项目开发的业界标准使用方式，通过nginx+tomcat的方式（也可以中间加一个nodejs）有效的进行解耦，并且前后端分离会为以后的大型分布式架构、弹性计算架构、微服务架构、多端化服务（多种...

1、背景

前后端分离已成为互联网项目开发的业界标准使用方式，通过nginx+tomcat的方式（也可以中间加一个nodejs）有效的进行解耦，并且前后端分离会为以后的大型分布式架构、弹性计算架构、微服务架构、多端化服务（多种客户端，例如：浏览器，车载终端，安卓，IOS等等）打下坚实的基础。这个步骤是系统架构从猿进化成人的必经之路。

核心思想是前端HTML页面通过AJAX调用后端的RESTFUL API接口并使用JSON数据进行交互。

Web服务器：一般指像Nginx，Apache这类的服务器，他们一般只能解析静态资源；

应用服务器：一般指像Tomcat，Jetty，Resin这类的服务器可以解析动态资源也可以解析静态资源，但解析静态资源的能力没有web服务器好；

一般都是只有web服务器才能被外网访问，应用服务器只能内网访问。

以前的Java Web项目大多数都是Java程序员又当爹又当妈，又搞前端，又搞后端。随着时代的发展，渐渐的许多大中小公司开始把前后端的界限分的越来越明确，前端工程师只管前端的事情，后端工程师只管后端的事情。正所谓术业有专攻，一个人如果什么都会，那么他毕竟什么都不精。大中型公司需要专业人才，小公司需要全才，但是对于个人职业发展来说，前后端需要分离。

2、未分离时代（各种耦合）

早期主要使用MVC框架，Jsp+Servlet的结构图如下：

大致就是所有的请求都被发送给作为控制器的Servlet，它接受请求，并根据请求信息将它们分发给适当的JSP来响应。同时，Servlet还根据JSP的需求生成JavaBeans的实例并输出给JSP环境。JSP可以通过直接调用方法或使用UseBean的自定义标签得到JavaBeans中的数据。需要说明的是，这个View还可以采用 Velocity、Freemaker 等模板引擎。使用了这些模板引擎，可以使得开发过程中的人员分工更加明确，还能提高开发效率。

那么，在这个时期，开发方式有如下两种：

方式一

方式二

      方式二已经逐渐淘汰。主要原因有两点：
      1）前端在开发过程中严重依赖后端，在后端没有完成的情况下，前端根本无法干活；
      2）由于趋势问题，会JSP，懂velocity，freemarker等模板引擎的前端越来越少；

因此，方式二逐渐不被采用。然而，不得不说一点，方式一，其实很多小型传统软件公司至今还在使用。那么，方式一和方式二具有哪些共同的缺点呢?

1、前端无法单独调试，开发效率低；

2、前端不可避免会遇到后台代码，例如：

<body>
   <%
       request.setCharacterEncoding("utf-8")
       String name=request.getParameter("username");
       out.print(name);
   %>
</body>

这种方式耦合性太强。那么，就算你用了freemarker等模板引擎，不能写Java代码。那前端也不可避免的要去重新学习该模板引擎的模板语法，无谓增加了前端的学习成本。正如我们后端开发不想写前端一样，你想想如果你的后台代码里嵌入前端代码，你是什么感受？因此，这种方式十分不妥。

3、JSP本身所导致的一些其他问题比如，JSP第一次运行的时候比较缓慢，因为里头包含一个将JSP翻译为Servlet的步骤。再比如因为同步加载的原因，在JSP中有很多内容的情况下，页面响应会很慢。

3、半分离时代

前后端半分离，前端负责开发页面，通过接口（Ajax）获取数据，采用Dom操作对页面进行数据绑定，最终是由前端把页面渲染出来。这也就是Ajax与SPA应用（单页应用）结合的方式，其结构图如下：

步骤如下：
（1）浏览器请求，CDN返回HTML页面；
（2）HTML中的JS代码以Ajax方式请求后台的Restful接口；
（3）接口返回Json数据，页面解析Json数据，通过Dom操作渲染页面；

后端提供的都是以JSON为数据格式的API接口供Native端使用，同样提供给WEB的也是JSON格式的API接口。

      那么意味着WEB工作流程是：
      1、打开web，加载基本资源，如CSS，JS等；
      2、发起一个Ajax请求再到服务端请求数据，同时展示loading；
      3、得到json格式的数据后再根据逻辑选择模板渲染出DOM字符串；
      4、将DOM字符串插入页面中web view渲染出DOM结构；

这些步骤都由用户所使用的设备中逐步执行，也就是说用户的设备性能与APP的运行速度联系的更紧换句话说就是如果用户的设备很低端，那么APP打开页面的速度会越慢。

为什么说是半分离的？因为不是所有页面都是单页面应用，在多页面应用的情况下，前端因为没有掌握controller层，前端需要跟后端讨论，我们这个页面是要同步输出呢，还是异步Json渲染呢？而且，即使在这一时期，通常也是一个工程师搞定前后端所有工作。因此，在这一阶段，只能算半分离。

首先，这种方式的优点是很明显的。前端不会嵌入任何后台代码，前端专注于HTML、CSS、JS的开发，不依赖于后端。自己还能够模拟Json数据来渲染页面。发现Bug，也能迅速定位出是谁的问题。

      然而，在这种架构下，还是存在明显的弊端的。最明显的有如下几点：
      1）JS存在大量冗余，在业务复杂的情况下，页面的渲染部分的代码，非常复杂；
      2）在Json返回的数据量比较大的情况下，渲染的十分缓慢，会出现页面卡顿的情况；
      3）SEO（ Search Engine Optimization，即搜索引擎优化）非常不方便，由于搜索引擎的爬虫无法爬下JS异步渲染的数据，导致这样的页面，SEO会存在一定的问题；
      4）资源消耗严重，在业务复杂的情况下，一个页面可能要发起多次HTTP请求才能将页面渲染完毕。可能有人不服，觉得PC端建立多次HTTP请求也没啥。那你考虑过移动端么，知道移动端建立一次HTTP请求需要消耗多少资源么？

正是因为如上缺点，我们才亟需真正的前后端分离架构。

4、分离时代

大家一致认同的前后端分离的例子就是SPA(Single-page application)，所有用到的展现数据都是后端通过异步接口(AJAX/JSONP)的方式提供的，前端只管展现。从某种意义上来说，SPA确实做到了前后端分离，但这种方式存在两个问题：

WEB服务中，SPA类占的比例很少。很多场景下还有同步/同步+异步混合的模式，SPA不能作为一种通用的解决方案；
现阶段的SPA开发模式，接口通常是按照展现逻辑来提供的，而且为了提高效率我们也需要后端帮我们处理一些展现逻辑，这就意味着后端还是涉足了view层的工作，不是真正的前后端分离。

SPA式的前后端分离，从物理层做区分（认为只要是客户端的就是前端，服务器端就是后端）这种分法已经无法满足前后端分离的需求，我们认为从职责上划分才能满足目前的使用场景：

前端负责view和controller层
后端只负责model层，业务处理与数据持久化等

controller层与view层对于目前的后端开发来说，只是很边缘的一层，目前的java更适合做持久层、model层的业务。

      在前后端彻底分离这一时期，前端的范围被扩展，controller层也被认为属于前端的一部分。在这一时期：
      前端：负责View和Controller层。
      后端：只负责Model层，业务/数据处理等。

可是服务端人员对前端HTML结构不熟悉，前端也不懂后台代码呀，controller层如何实现呢？这就是node.js的妙用了，node.js适合运用在高并发、I/O密集、少量业务逻辑的场景。最重要的一点是，前端不用再学一门其他的语言了，对前端来说，上手度大大提高。

可以就把Nodejs当成跟前端交互的api。总得来说，NodeJs的作用在MVC中相当于C（控制器）。Nodejs路由的实现逻辑是把前端静态页面代码当成字符串发送到客户端（例如浏览器），简单理解可以理解为路由是提供给客户端的一组api接口，只不过返回的数据是页面代码的字符串而已。

用NodeJs来作为桥梁架接服务器端API输出的JSON。后端出于性能和别的原因，提供的接口所返回的数据格式也许不太适合前端直接使用，前端所需的排序功能、筛选功能，以及到了视图层的页面展现，也许都需要对接口所提供的数据进行二次处理。这些处理虽可以放在前端来进行，但也许数据量一大便会浪费浏览器性能。因而现今，增加Node中间层便是一种良好的解决方案。

      浏览器(webview)不再直接请求JSP的API，而是：
      1）浏览器请求服务器端的NodeJS；
      2）NodeJS再发起HTTP去请求JSP；
      3）JSP依然原样API输出JSON给NodeJS；
      4）NodeJS收到JSON后再渲染出HTML页面；
      5）NodeJS直接将HTML页面flush到浏览器；

这样，浏览器得到的就是普通的HTML页面，而不用再发Ajax去请求服务器了。

淘宝的前端团队提出的中途岛(Midway Framework)的架构如下图所示：

增加node.js作为中间层，具体有哪些好处呢？

(1)适配性提升；我们其实在开发过程中，经常会给PC端、mobile、app端各自研发一套前端。其实对于这三端来说，大部分端业务逻辑是一样的。唯一区别就是交互展现逻辑不同。如果controller层在后端手里，后端为了这些不同端页面展示逻辑，自己维护这些controller，模版无法重用，徒增和前端沟通端成本。如果增加了node.js层，此时架构图如下：

在该结构下，每种前端的界面展示逻辑由node层自己维护。如果产品经理中途想要改动界面什么的，可以由前端自己专职维护，后端无需操心。前后端各司其职，后端专注自己的业务逻辑开发，前端专注产品效果开发。

(2)响应速度提升；我们有时候，会遇到后端返回给前端的数据太简单了，前端需要对这些数据进行逻辑运算。那么在数据量比较小的时候，对其做运算分组等操作，并无影响。但是当数据量大的时候，会有明显的卡顿效果。这时候，node中间层其实可以将很多这样的代码放入node层处理、也可以替后端分担一些简单的逻辑、又可以用模板引擎自己掌握前台的输出。这样做灵活度、响应度都大大提升。

举个例子，即使做了页面静态化之后，前端依然还是有不少需要实时从后端获取的信息，这些信息都在不同的业务系统中，所以需要前端发送5、6个异步请求来。有了NodeJs之后，前端可以在NodeJs中去代理这5个异步请求。还能很容易的做bigpipe，这块的优化能让整个渲染效率提升很多。在PC上你觉得发5、6个异步请求也没什么，但是在无线端，在客户手机上建立一个http请求开销很大。有了这个优化，性能一下提升好几倍。

(3)性能得到提升；大家应该都知道单一职责原则。从该角度来看，我们，请求一个页面，可能要响应很多个后端接口，请求变多了，自然速度就变慢了，这种现象在mobile端更加严重。采用node作为中间层，将页面所需要的多个后端数据，直接在内网阶段就拼装好，再统一返回给前端，会得到更好的性能。

(4)异步与模板统一；淘宝首页就是被几十个HTML片段（每个片段一个文件）拼装成，之前PHP同步include这几十个片段，一定是串行的，Node可以异步，读文件可以并行，一旦这些片段中也包含业务逻辑，异步的优势就很明显了，真正做到哪个文件先渲染完就先输出显示。前端机的文件系统越复杂，页面的组成片段越多，这种异步的提速效果就越明显。前后端模板统一在无线领域很有用，PC页面和WIFI场景下的页面适合前端渲染（后端数据Ajax到前端），2G、3G弱网络环境适合后端渲染（数据随页面吐给前端），所以同样的模板，在不同的条件下走不同的渲染渠道，模板只需一次开发。

增加NodeJS中间层后的前后端职责划分：

5、总结

从经典的JSP+Servlet+JavaBean的MVC时代，到SSM（Spring + SpringMVC + Mybatis）和SSH（Spring + Struts + Hibernate）的Java 框架时代，再到前端框架（KnockoutJS、AngularJS、vueJS、ReactJS）为主的MV*时代，然后是Nodejs引领的全栈时代，技术和架构一直都在进步。虽然“基于NodeJS的全栈式开发”模式很让人兴奋，但是把基于Node的全栈开发变成一个稳定，让大家都能接受的东西还有很多路要走。创新之路不会止步，无论是前后端分离模式还是其他模式，都是为了更方便得解决需求，但它们都只是一个“中转站”。前端项目与后端项目是两个项目，放在两个不同的服务器，需要独立部署，两个不同的工程，两个不同的代码库，不同的开发人员。前端只需要关注页面的样式与动态数据的解析及渲染，而后端专注于具体业务逻辑。

参考：淘宝前后端分离解决方案

参考：从分布式之的角度告诉你前后端分离架构的必要性！

参考：浅谈前后端分离技术

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七个开源的 Spring Boot 前后端分离项目，一定要收藏！

万次阅读 多人点赞 2019-09-18 10:05:53

前后端分离已经在慢慢走进各公司的技术栈，根据松哥了解到的消息，不少公司都已经切换到这个技术栈上面了。即使贵司目前没有切换到这个技术栈上面，松哥也非常建议大家学习一下前后端分离开发，以免在公司干了两三年...

前后端分离已经在慢慢走进各公司的技术栈，根据松哥了解到的消息，不少公司都已经切换到这个技术栈上面了。即使贵司目前没有切换到这个技术栈上面，松哥也非常建议大家学习一下前后端分离开发，以免在公司干了两三年，SSH 框架用的滚瓜烂熟，出来却发现自己依然没有任何优势！

其实前后端分离本身并不难，后段提供接口，前端做数据展示，关键是这种思想。很多人做惯了前后端不分的开发，在做前后端分离的时候，很容易带进来一些前后端不分时候的开发思路，结果做出来的产品不伦不类，因此松哥这里给大家整理了几个开源的前后端分离项目，帮助大家快速掌握前后端分离开发技术栈。

美人鱼

star 数 3499
项目地址： https://gitee.com/mumu-osc/NiceFish

听名字就知道这是个不错的项目，事实上确实不赖。NiceFish（美人鱼）是一个系列项目，目标是示范前后端分离的开发模式:前端浏览器、移动端、Electron 环境中的各种开发模式；后端有两个版本：SpringBoot 版本和 SpringCloud 版本，前端有 Angular 、React 以及 Electron 等版本。

项目效果图：

微人事

star 数 9313
项目地址：https://github.com/lenve/vhr

微人事是一个前后端分离的人力资源管理系统，项目采用 SpringBoot + Vue 开发。项目打通了前后端，并且提供了非常详尽的文档，从 Spring Boot 接口设计到前端 Vue 的开发思路，作者全部都记录在项目的 wiki 中，是不可多得的 Java 全栈学习资料。

项目效果图:

项目部分文档截图：

bootshiro

star 数 1370
项目地址： https://gitee.com/tomsun28/bootshiro

bootshiro 是基于 Spring Boot + Shiro + JWT 的真正 RESTful URL 资源无状态认证权限管理系统的后端,前端 usthe 。区别于一般项目，该项目提供页面可配置式的、动态的 RESTful api 安全管理支持，并且实现数据传输动态秘钥加密，jwt 过期刷新，用户操作监控等，加固应用安全。

项目效果图：

open-capacity-platform

star 数 2643
项目地址：https://gitee.com/owenwangwen/open-capacity-platform

open-capacity-platform 微服务能力开放平台，简称 ocp ，是基于 layui + springcloud 的企业级微服务框架(用户权限管理，配置中心管理，应用管理，…)，其核心的设计目标是分离前后端，快速开发部署，学习简单，功能强大，提供快速接入核心接口能力，其目标是帮助企业搭建一套类似百度能力开放平台的框架。

项目效果图：

V 部落

star 数 2902
项目地址：https://github.com/lenve/VBlog

V部落是一个多用户博客管理平台，采用 Vue + SpringBoot + ElementUI 开发。这个项目最大的优势是简单，属于功能完整但是又非常简单的那种，非常非常适合初学者。

项目效果图：

悟空 CRM

star 数 650
项目地址：https://gitee.com/wukongcrm/72crm-java

悟空 CRM 是基于 jfinal + vue + ElementUI 的前后端分离 CRM 系统。

老实说，jfinal 了解下就行了，没必要认真研究，Vue + ElementUI 的组合可以认真学习下、前后端交互的方式可以认真学习下。

paascloud-master

star 数 5168
项目地址：https://github.com/paascloud/paascloud-master

paascloud-master 核心技术为 SpringCloud + Vue 两个全家桶实现，采取了取自开源用于开源的目标，所以能用开源绝不用收费框架，整体技术栈只有阿里云短信服务是收费的，都是目前 java 前瞻性的框架，可以为中小企业解决微服务架构难题，可以帮助企业快速建站。由于服务器成本较高，尽量降低开发成本的原则，本项目由 10 个后端项目和 3 个前端项目共同组成。真正实现了基于 RBAC、jwt 和 oauth2 的无状态统一权限认证的解决方案，实现了异常和日志的统一管理，实现了 MQ 落地保证 100% 到达的解决方案。

项目效果图：

总结

他山之石，可以攻玉。当我们学会了很多知识点之后，需要一个项目来将这些知识点融会贯通，这些开源项目就是很好的资料。现在前后端分离开发方式日渐火热，松哥也强烈建议大家有空学习下这种开发方式。虽然我们身为 Java 工程师，可是也不能固步自封，看看前端单页面应用怎么构建，看看前端工程化是怎么回事，这些都有助于我们开发出更加合理好用的后端接口。好了，七个开源项目，助力大家在全栈的路上更进一步！

关注公众号【江南一点雨】，专注于 Spring Boot+微服务以及前后端分离等全栈技术，定期视频教程分享，关注后回复 Java ，领取松哥为你精心准备的 Java 干货！

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springboot

前后端分离

2019-01-14 19:15:34

前后端分离。都说前后端分离，前后端分离有什么好处？为什么要前后端分离？ BibPipe，将按步就班改成了流水线。

前后端分离。现在都在说前后端分离。前后端分离的好处毋庸置疑，大咖们已经说的很清楚了，解耦啦，职责分离啦，并行开发啦，后端可以重用啦，安全啦，提高性能啦，好多。

前后端分离的优缺点
 为什么要前后端分离？有什么优缺点？

我想说的是，什么是前端？

过去，你要问我的话，我会回答说，运行在浏览器端的东东就叫前端。前几天刚接触前后端分离这个概念，不禁心痒难搔，赶了一把时髦，将新项目搞成前后端分离，并着手开发前端。没办法，谁叫咱们是搞asp网站出身，对前端东西比较熟悉呢！结果那个痛苦！

痛苦的地方，主要在于模板重用和配置文件读取。

原本这些东西，用以前的前后不分模式，是非常容易解决的。因为页面输出到浏览器之间，是经过服务器处理的。服务器可以纵横捭阖，各种资源信手拈来，任意组合，再输出。但前后端分离后，这一切都要靠浏览器来完成！

浏览器，辣么弱智，辣么脑残的一个东东。切。一生只负责显示，让你组合资源，还不如吃屎靠谱。

所以，前端不应该仅仅是运行在浏览器端的页面（V，视图），还应该包括输出页面的这部分内容（C，控制器）。按照目前的流行前后端架构，这部分内容可以是node.js。node.js是运行在服务器端的JS，有服务器资源和功能加持，同时又有着前端的语法，我靠，舍我其谁！

浏览器很弱，它的职责就是展示和交互。前端<>浏览器，后端<>服务器。应该按职责划分：

前端 = V + C
后端 = M

在这里插入图片描述

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在前后端分离的SpringBoot项目中集成Shiro权限框架

万次阅读 多人点赞 2017-12-12 14:13:47

公司在几年前就采用了前后端分离的开发模式，前端所有请求都使用ajax。这样的项目结构在与CAS单点登录等权限管理框架集成时遇到了很多问题，使得权限部分的代码冗长丑陋，CAS的各种重定向也使得用户体验很差，在...

项目背景

       公司在几年前就采用了前后端分离的开发模式，前端所有请求都使用ajax。这样的项目结构在与CAS单点登录等权限管理框架集成时遇到了很多问题，使得权限部分的代码冗长丑陋，CAS的各种重定向也使得用户体验很差，在前端使用vue-router管理页面跳转时，问题更加尖锐。于是我就在寻找一个解决方案，这个方案应该对代码的侵入较少，开发速度快，实现优雅。最近无意中看到springboot与shiro框架集成的文章，在了解了springboot以及shiro的发展状况，并学习了使用方法后，开始在网上搜索前后端分离模式下这两个框架的适应性，在经过测试后发现可行，完全符合个人预期。

解决方案

       本文中项目核心包为SpringBoot1.5.9.RELEASE以及shiro-spring 1.4.0，为了加快开发效率，持久化框架使用hibernate-JPA，为增加可靠性，sessionId的管理使用了shiro-redis开源插件，避免sessionId断电丢失，同时使得多端可共享session，项目结构为多模块项目，详见下图。



 

       其中spring-boot-shiro模块为本文重点，该模块包含shiro核心配置，shiro数据源配置以及各种自定义实现，登录相关服务等。该模块在项目中使用时可直接在pom中引用，并在spring-boot-main入口模块中配置相应数据库连接信息即可，且该模块可以在多个项目中复用，避免重复开发。spring-boot-module1为模拟真实项目中的业务模块，可能会有多个。spring-boot-common中包含通用工具类，常量，异常等等。多模块项目的搭建在本文中不作赘述。

       母模块pom.xml代码如下

 

 

<?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/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.xxx</groupId>
    <artifactId>spring-boot-parent</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <modules>
        <module>spring-boot-main</module>
        <module>spring-boot-module1</module>
        <module>spring-boot-shiro</module>
        <module>spring-boot-common</module>
    </modules>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-boot.version>1.5.9.RELEASE</spring-boot.version>
        <shiro.version>1.4.0</shiro.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
        </dependency>
        <!--在外部tomcat中发布故移除内置包-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.shiro</groupId>
            <artifactId>shiro-spring</artifactId>
            <version>${shiro.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.8</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>1.0.28</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>5.1.39</version>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <!--<dependency>-->
            <!--<groupId>org.springframework.boot</groupId>-->
            <!--<artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>-->
            <!--<version>${spring-boot.version}</version>-->
        <!--</dependency>-->
        <!--<dependency>-->
            <!--<groupId>net.sourceforge.nekohtml</groupId>-->
            <!--<artifactId>nekohtml</artifactId>-->
            <!--<version>1.9.22</version>-->
        <!--</dependency>-->
    </dependencies>
</project>

 

       spring-boot-shiro模块接口如下图

      

       传统结构项目中，shiro从cookie中读取sessionId以此来维持会话，在前后端分离的项目中（也可在移动APP项目使用），我们选择在ajax的请求头中传递sessionId，因此需要重写shiro获取sessionId的方式。自定义MySessionManager类继承DefaultWebSessionManager类，重写getSessionId方法，代码如下    

 

import org.apache.shiro.web.servlet.ShiroHttpServletRequest;
import org.apache.shiro.web.session.mgt.DefaultWebSessionManager;
import org.apache.shiro.web.util.WebUtils;
import org.springframework.util.StringUtils;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import java.io.Serializable;

/**
 * Created by Administrator on 2017/12/11.
 * 自定义sessionId获取
 */
public class MySessionManager extends DefaultWebSessionManager {

    private static final String AUTHORIZATION = "Authorization";

    private static final String REFERENCED_SESSION_ID_SOURCE = "Stateless request";

    public MySessionManager() {
        super();
    }

    @Override
    protected Serializable getSessionId(ServletRequest request, ServletResponse response) {
        String id = WebUtils.toHttp(request).getHeader(AUTHORIZATION);
        //如果请求头中有 Authorization 则其值为sessionId
        if (!StringUtils.isEmpty(id)) {
            request.setAttribute(ShiroHttpServletRequest.REFERENCED_SESSION_ID_SOURCE, REFERENCED_SESSION_ID_SOURCE);
            request.setAttribute(ShiroHttpServletRequest.REFERENCED_SESSION_ID, id);
            request.setAttribute(ShiroHttpServletRequest.REFERENCED_SESSION_ID_IS_VALID, Boolean.TRUE);
            return id;
        } else {
            //否则按默认规则从cookie取sessionId
            return super.getSessionId(request, response);
        }
    }
}


 

 

 

       如何配置让shiro执行我们的自定义sessionManager呢？下面看ShiroConfig类。      

 

package com.xxx.shiro.config;

import org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.session.mgt.SessionManager;
import org.apache.shiro.spring.security.interceptor.AuthorizationAttributeSourceAdvisor;
import org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean;
import org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager;
import org.crazycake.shiro.RedisCacheManager;
import org.crazycake.shiro.RedisManager;
import org.crazycake.shiro.RedisSessionDAO;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.HandlerExceptionResolver;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

/**
 * Created by Administrator on 2017/12/11.
 */
@Configuration
public class ShiroConfig {

    @Value("${spring.redis.shiro.host}")
    private String host;
    @Value("${spring.redis.shiro.port}")
    private int port;
    @Value("${spring.redis.shiro.timeout}")
    private int timeout;
    @Value("${spring.redis.shiro.password}")
    private String password;

    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean shirFilter(SecurityManager securityManager) {
        System.out.println("ShiroConfiguration.shirFilter()");
        ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();
        shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager);

        Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<String, String>();
        //注意过滤器配置顺序 不能颠倒
        //配置退出 过滤器,其中的具体的退出代码Shiro已经替我们实现了，登出后跳转配置的loginUrl
        filterChainDefinitionMap.put("/logout", "logout");
        // 配置不会被拦截的链接 顺序判断
        filterChainDefinitionMap.put("/static/**", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/ajaxLogin", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/login", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/**", "authc");
        //配置shiro默认登录界面地址，前后端分离中登录界面跳转应由前端路由控制，后台仅返回json数据
        shiroFilterFactoryBean.setLoginUrl("/unauth");
        // 登录成功后要跳转的链接
//        shiroFilterFactoryBean.setSuccessUrl("/index");
        //未授权界面;
//        shiroFilterFactoryBean.setUnauthorizedUrl("/403");
        shiroFilterFactoryBean.setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap);
        return shiroFilterFactoryBean;
    }

    /**
     * 凭证匹配器
     * （由于我们的密码校验交给Shiro的SimpleAuthenticationInfo进行处理了
     * ）
     *
     * @return
     */
    @Bean
    public HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher() {
        HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher = new HashedCredentialsMatcher();
        hashedCredentialsMatcher.setHashAlgorithmName("md5");//散列算法:这里使用MD5算法;
        hashedCredentialsMatcher.setHashIterations(2);//散列的次数，比如散列两次，相当于 md5(md5(""));
        return hashedCredentialsMatcher;
    }

    @Bean
    public MyShiroRealm myShiroRealm() {
        MyShiroRealm myShiroRealm = new MyShiroRealm();
        myShiroRealm.setCredentialsMatcher(hashedCredentialsMatcher());
        return myShiroRealm;
    }


    @Bean
    public SecurityManager securityManager() {
        DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        securityManager.setRealm(myShiroRealm());
        // 自定义session管理 使用redis
        securityManager.setSessionManager(sessionManager());
        // 自定义缓存实现 使用redis
        securityManager.setCacheManager(cacheManager());
        return securityManager;
    }

    //自定义sessionManager
    @Bean
    public SessionManager sessionManager() {
        MySessionManager mySessionManager = new MySessionManager();
        mySessionManager.setSessionDAO(redisSessionDAO());
        return mySessionManager;
    }

    /**
     * 配置shiro redisManager
     * <p>
     * 使用的是shiro-redis开源插件
     *
     * @return
     */
    public RedisManager redisManager() {
        RedisManager redisManager = new RedisManager();
        redisManager.setHost(host);
        redisManager.setPort(port);
        redisManager.setExpire(1800);// 配置缓存过期时间
        redisManager.setTimeout(timeout);
        redisManager.setPassword(password);
        return redisManager;
    }

    /**
     * cacheManager 缓存 redis实现
     * <p>
     * 使用的是shiro-redis开源插件
     *
     * @return
     */
    @Bean
    public RedisCacheManager cacheManager() {
        RedisCacheManager redisCacheManager = new RedisCacheManager();
        redisCacheManager.setRedisManager(redisManager());
        return redisCacheManager;
    }

    /**
     * RedisSessionDAO shiro sessionDao层的实现 通过redis
     * <p>
     * 使用的是shiro-redis开源插件
     */
    @Bean
    public RedisSessionDAO redisSessionDAO() {
        RedisSessionDAO redisSessionDAO = new RedisSessionDAO();
        redisSessionDAO.setRedisManager(redisManager());
        return redisSessionDAO;
    }

    /**
     * 开启shiro aop注解支持.
     * 使用代理方式;所以需要开启代码支持;
     *
     * @param securityManager
     * @return
     */
    @Bean
    public AuthorizationAttributeSourceAdvisor authorizationAttributeSourceAdvisor(SecurityManager securityManager) {
        AuthorizationAttributeSourceAdvisor authorizationAttributeSourceAdvisor = new AuthorizationAttributeSourceAdvisor();
        authorizationAttributeSourceAdvisor.setSecurityManager(securityManager);
        return authorizationAttributeSourceAdvisor;
    }

    /**
     * 注册全局异常处理
     * @return
     */
    @Bean(name = "exceptionHandler")
    public HandlerExceptionResolver handlerExceptionResolver() {
        return new MyExceptionHandler();
    }
}


 

 

 

       在定义的SessionManager的Bean中返回我们的MySessionManager，然后在SecurityManager的Bean中调用setSessionManager(SessionManager sessionManager)方法加载我们的自定义SessionManager。

 附上

MyShiroRealm的代码

 

package com.xxx.shiro.config;

import com.xxx.shiro.entity.SysPermission;
import com.xxx.shiro.entity.SysRole;
import com.xxx.shiro.entity.UserInfo;
import com.xxx.shiro.service.UserInfoService;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.authz.SimpleAuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;
import org.apache.shiro.util.ByteSource;

import javax.annotation.Resource;

/**
 * Created by Administrator on 2017/12/11.
 * 自定义权限匹配和账号密码匹配
 */
public class MyShiroRealm extends AuthorizingRealm {
    @Resource
    private UserInfoService userInfoService;

    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
//        System.out.println("权限配置-->MyShiroRealm.doGetAuthorizationInfo()");
        SimpleAuthorizationInfo authorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();
        UserInfo userInfo = (UserInfo) principals.getPrimaryPrincipal();
        for (SysRole role : userInfo.getRoleList()) {
            authorizationInfo.addRole(role.getRole());
            for (SysPermission p : role.getPermissions()) {
                authorizationInfo.addStringPermission(p.getPermission());
            }
        }
        return authorizationInfo;
    }

    /*主要是用来进行身份认证的，也就是说验证用户输入的账号和密码是否正确。*/
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token)
            throws AuthenticationException {
//        System.out.println("MyShiroRealm.doGetAuthenticationInfo()");
        //获取用户的输入的账号.
        String username = (String) token.getPrincipal();
//        System.out.println(token.getCredentials());
        //通过username从数据库中查找 User对象，如果找到，没找到.
        //实际项目中，这里可以根据实际情况做缓存，如果不做，Shiro自己也是有时间间隔机制，2分钟内不会重复执行该方法
        UserInfo userInfo = userInfoService.findByUsername(username);
//        System.out.println("----->>userInfo="+userInfo);
        if (userInfo == null) {
            return null;
        }
        if (userInfo.getState() == 1) { //账户冻结
            throw new LockedAccountException();
        }
        SimpleAuthenticationInfo authenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(
                userInfo, //用户名
                userInfo.getPassword(), //密码
                ByteSource.Util.bytes(userInfo.getCredentialsSalt()),//salt=username+salt
                getName()  //realm name
        );
        return authenticationInfo;
    }

}

 

 

 

       传统项目中，登录成功后应该重定向请求，但在前后端分离项目中，通过ajax登录后应该返回登录状态标志以及相关信息。Web层登录方法代码如下

       

    /**
     * 登录方法
     * @param userInfo
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/ajaxLogin", method = RequestMethod.POST)
    @ResponseBody
    public String ajaxLogin(UserInfo userInfo) {
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(userInfo.getUsername(), userInfo.getPassword());
        try {
            subject.login(token);
            jsonObject.put("token", subject.getSession().getId());
            jsonObject.put("msg", "登录成功");
        } catch (IncorrectCredentialsException e) {
            jsonObject.put("msg", "密码错误");
        } catch (LockedAccountException e) {
            jsonObject.put("msg", "登录失败，该用户已被冻结");
        } catch (AuthenticationException e) {
            jsonObject.put("msg", "该用户不存在");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return jsonObject.toString();
    }

 

 

 

       本项目使用SpringMVC框架，可以自行修改使用其他MVC框架。登录成功则返回sessionId作为token给前端存储，前端请求时将该token放入请求头，以Authorization为key，以此来鉴权。如果出现账号或密码错误等异常则返回错误信息。

       传统项目中，登出后应重定向请求，到登录界面或其他指定界面，在前后端分离的项目中，我们应该返回json信息。在上面提到的ShiroConfig中配置了默认登录路由

      

       在Web层加入方法

       

/**
     * 未登录，shiro应重定向到登录界面，此处返回未登录状态信息由前端控制跳转页面
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/unauth")
    @ResponseBody
    public Object unauth() {
        Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
        map.put("code", "1000000");
        map.put("msg", "未登录");
        return map;
    }

 

 

 

       此处简单提示未登录返回状态码，也可自行定义信息。

       在项目中，权限相关表可能不在业务库中，因此有必要单独配置权限相关表的数据源。详细配置可以参见《Spring Boot多数据源配置与使用》一文。

       Shiro数据源配置代码

       

package com.xxx.shiro.datasource;

import java.util.Map;
import javax.persistence.EntityManager;
import javax.sql.DataSource;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.JpaProperties;
import org.springframework.boot.orm.jpa.EntityManagerFactoryBuilder;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.jpa.repository.config.EnableJpaRepositories;
import org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager;
import org.springframework.orm.jpa.LocalContainerEntityManagerFactoryBean;
import org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager;
import org.springframework.transaction.annotation.EnableTransactionManagement;

/**
 * Created by Administrator on 2017/12/11.
 */
@Configuration
@EnableTransactionManagement
@EnableJpaRepositories(
        entityManagerFactoryRef="shiroEntityManagerFactory",
        transactionManagerRef="shiroTransactionManager",
        basePackages= { "com.xxx.shiro.dao" })
public class ShiroDataSourceConfig {
    @Autowired
    private JpaProperties jpaProperties;

    @Autowired
    @Qualifier("shiroDataSource")
    private DataSource shiroDataSource;

    @Bean(name = "shiroEntityManager")
    public EntityManager shiroEntityManager(EntityManagerFactoryBuilder builder) {
        return shiroEntityManagerFactory(builder).getObject().createEntityManager();
    }

    @Bean(name = "shiroEntityManagerFactory")
    public LocalContainerEntityManagerFactoryBean shiroEntityManagerFactory (EntityManagerFactoryBuilder builder) {
        return builder
                .dataSource(shiroDataSource)
                .properties(getVendorProperties(shiroDataSource))
                .packages("com.xxx.shiro.entity")
                .persistenceUnit("shiroPersistenceUnit")
                .build();
    }

    private Map<String, String> getVendorProperties(DataSource dataSource) {
        return jpaProperties.getHibernateProperties(dataSource);
    }

    @Bean(name = "shiroTransactionManager")
    PlatformTransactionManager shiroTransactionManager(EntityManagerFactoryBuilder builder) {
        return new JpaTransactionManager(shiroEntityManagerFactory(builder).getObject());
    }
}


       

       IDEA下JpaProperties可能会报错，可以忽略。

       入口模块结构如下图



 

       DataSourceConfig中配置了多个数据源的Bean，其中shiro数据源Bean代码

       

    /**
     * shiro数据源
     * @return
     */
    @Bean(name = "shiroDataSource")
    @Qualifier("shiroDataSource")
    @ConfigurationProperties(prefix="spring.datasource.shiro")
    public DataSource shiroDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }

 

 

 

       ServletInitializer和StartApp为SpringBoot在外部tomcat启动配置，不赘述。

       SpringBoot的相关配置在application.yml中，shiro配置代码如下图

      

       Primary为主库配置。当在某个项目中引入spring-boot-shiro模块时，只需要在配置文件中加入shiro数据源及redis的相关配置，并在DataSourceConfig加入shiro数据源Bean即可。

       Shiro框架会根据用户登录及权限状态抛出异常，建议使用SpringMVC的全局异常捕获来处理异常，避免重复代码。该项目中代码如下

package com.xxx.shiro.config;

import com.alibaba.fastjson.support.spring.FastJsonJsonView;
import org.apache.shiro.authz.UnauthenticatedException;
import org.apache.shiro.authz.UnauthorizedException;
import org.springframework.web.servlet.HandlerExceptionResolver;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * Created by Administrator on 2017/12/11.
 * 全局异常处理
 */
public class MyExceptionHandler implements HandlerExceptionResolver {

    public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception ex) {
        ModelAndView mv = new ModelAndView();
        FastJsonJsonView view = new FastJsonJsonView();
        Map<String, Object> attributes = new HashMap<String, Object>();
        if (ex instanceof UnauthenticatedException) {
            attributes.put("code", "1000001");
            attributes.put("msg", "token错误");
        } else if (ex instanceof UnauthorizedException) {
            attributes.put("code", "1000002");
            attributes.put("msg", "用户无权限");
        } else {
            attributes.put("code", "1000003");
            attributes.put("msg", ex.getMessage());
        }

        view.setAttributesMap(attributes);
        mv.setView(view);
        return mv;
    }
}


 

      该Bean在ShiroConfig中已有注册代码。

 

       至此，shiro框架的集成就结束了。至于shiro框架的使用细节，可以自行查阅相关资料。项目代码本人测试可正常工作，未应用到生产环境，仅供学习交流使用。

参考文章

1.  《在前后端分离的项目中，后台使用shiro框架时，怎样使用它的会话管理系统(session)，从而实现权限控制》

 

2.  《Spring Boot多数据源配置与使用》

 

3.  《springboot整合shiro-登录认证和权限管理》

 

需要源码的朋友可以看看我的另一篇博文《SpringBoot+Shiro+MyBatisPlus搭建前后端分离的多模块项目》

更优雅的源代码，更新的springboot版本，热点问题解答，可以看看最新博文《SpringBoot2.0，Thymeleaf与Shiro整合》

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总结

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