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【项目记录】登录认证(上)

前面已经实现了部门管理、员工管理的基本功能,但并没有登录,就直接访问到了Tlias智能学习辅助系统的后台。 这是不安全的,所以这次的主题就是登录认证。最终要实现的效果是:

如果用户名密码错误,不允许登录系统。

如果用户名和密码都正确,则登录成功,可以访问系统。

1 登录功能

1.1 需求

在登录界面中,可以输入用户的用户名以及密码,然后点击 "登录" 按钮就要请求服务器,服务端判断用户输入的用户名或者密码是否正确。如果正确,则返回成功结果,前端跳转至系统首页面。

1.2 接口描述

1.2.1 基本信息

请求路径:/login

请求方式:POST

接口描述:该接口用于员工登录Tlias智能学习辅助系统,登录完毕后,系统下发JWT令牌。

1.2.2 请求参数

参数格式:application/json

参数说明:

名称类型是否必须备注
usernamestring必须用户名
passwordstring必须密码

请求数据样例:

{"username": "jinyong","password": "123456"
}

1.2.3 响应数据

参数格式:application/json

参数说明:

名称类型是否必须备注
codenumber必须响应码, 1 成功 ; 0 失败
msgstring非必须提示信息
dataobject必须返回的数据
|- idnumber必须员工ID
|- usernamestring必须用户名
|- namestring必须姓名
|- tokenstring必须令牌

响应数据样例:

{"code": 1,"msg": "success","data": {"id": 2,"username": "songjiang","name": "宋江","token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MiwidXNlcm5hbWUiOiJzb25namlhbmciLCJleHAiOjE2OTg3MDE3NjJ9.w06EkRXTep6SrvMns3w5RKe79nxauDe7fdMhBLK-MKY"}
}

1.3 思路分析

怎么样才算登录成功了呢?

        -- 用户名和密码都输入正确,登录成功

        -- 否则,登录失败

登录功能的本质是什么?

        -- 查询

        -- 根据用户名和密码查询员工信息

1.4 功能开发

1) 准备实体类 LoginInfo, 封装登录成功后, 返回给前端的数据 。

/*** 登录成功结果封装类*/
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class LoginInfo {private Integer id; //员工IDprivate String username; //用户名private String name; //姓名private String token; //令牌
}

2) 定义LoginController

@Slf4j
@RestController
public class LoginController {@Autowiredprivate EmpService empService;@PostMapping("/login")public Result login(@RequestBody Emp emp){log.info("员工来登录啦 , {}", emp);LoginInfo loginInfo = empService.login(emp);if(loginInfo != null){return Result.success(loginInfo);}return Result.error("用户名或密码错误~");}}

3) EmpService接口中增加 login 登录方法

/*** 登录*/
LoginInfo login(Emp emp);

4) EmpServiceImpl 实现login方法

@Override
public LoginInfo login(Emp emp) {Emp empLogin = empMapper.getUsernameAndPassword(emp);if(empLogin != null){LoginInfo loginInfo = new LoginInfo(empLogin.getId(), empLogin.getUsername(), empLogin.getName(), null);return loginInfo;}return null;
}

5) EmpMapper增加接口方法

/*** 根据用户名和密码查询员工信息*/
@Select("select * from emp where username = #{username} and password = #{password}")
Emp getUsernameAndPassword(Emp emp);

1.5 测试

功能开发完毕后,就可以启动服务,打开 Apifox 进行测试了。

发起POST请求,访问:http://localhost:8080/login

Apifox 测试通过后,就可以结合着前端工程进行联调测试。

先退出系统,进入到登录页面。在登录页面输入账户密码:

登录成功之后进入到后台管理系统页面:

已经完成了基础登录功能的开发与测试,在登录成功后就可以进入到后台管理系统中进行数据的操作。

但是当我们在浏览器中新的页面上输入地址:http://localhost:90,发现没有登录仍然可以进入到后端管理系统页面。

而真正的登录功能应该是:登陆后才能访问后端系统页面,不登陆则跳转登陆页面进行登陆。

为什么会出现这个问题?其实原因很简单,就是因为针对于我们当前所开发的部门管理、员工管理以及文件上传等相关接口来说,我们在服务器端并没有做任何的判断,没有去判断用户是否登录了。所以无论用户是否登录,都可以访问部门管理以及员工管理的相关数据。所以我们目前所开发的登录功能,它只是徒有其表。而我们要想解决这个问题,我们就需要完成一步非常重要的操作:登录校验。

2 登录校验

什么是登录校验?

所谓登录校验,指的是在服务器端接收到浏览器发送过来的请求之后,首先要对请求进行校验。先要校验一下用户登录了没有,如果用户已经登录了,就直接执行对应的业务操作就可以了;如果用户没有登录,此时就不允许他执行相关的业务操作,直接给前端响应一个错误的结果,最终跳转到登录页面,要求他登录成功之后,再来访问对应的数据。

2.1 思路

了解完什么是登录校验之后,接下来分析一下登录校验大概的实现思路。

首先在宏观上先有一个认知:

前面在讲解HTTP协议的时候,提到HTTP协议是无状态协议。什么又是无状态的协议?

所谓无状态,指的是每一次请求都是独立的,下一次请求并不会携带上一次请求的数据。而浏览器与服务器之间进行交互,基于HTTP协议也就意味着现在我们通过浏览器来访问了登陆这个接口,实现了登陆的操作,接下来我们在执行其他业务操作时,服务器也并不知道这个员工到底登陆了没有。因为HTTP协议是无状态的,两次请求之间是独立的,所以是无法判断这个员工到底登陆了没有。

那应该怎么来实现登录校验的操作呢?具体的实现思路可以分为两部分:

 1. 在员工登录成功后,需要将用户登录成功的信息存起来,记录用户已经登录成功的标记。

 2. 在浏览器发起请求时,需要在服务端进行统一拦截,拦截后进行登录校

想要判断员工是否已经登录,需要在员工登录成功之后,存储一个登录成功的标记,接下来在每一个接口方法执行之前,先做一个条件判断,判断一下这个员工到底登录了没有。如果是登录了,就可以执行正常的业务操作,如果没有登录,会直接给前端返回一个错误的信息,前端拿到这个错误信息之后会自动的跳转到登录页面。

程序中所开发的查询功能、删除功能、添加功能、修改功能,都需要使用以上套路进行登录校验。此时就会出现:相同代码逻辑,每个功能都需要编写,就会造成代码非常繁琐。

为了简化这块操作,可以使用一种技术:统一拦截技术

通过统一拦截的技术,可以来拦截浏览器发送过来的所有的请求,拦截到这个请求之后,就可以通过请求来获取之前所存入的登录标记,在获取到登录标记且标记为登录成功,就说明员工已经登录了。如果已经登录,就直接放行(意思就是可以访问正常的业务接口了)。

要完成以上操作,会涉及到web开发中的两个技术:

 1. 会话技术:用户登录成功之后,在后续的每一次请求中,都可以获取到该标记。

 2. 统一拦截技术:过滤器Filter、拦截器Intercept

2.2 会话技术

2.2.1 介绍

什么是会话?

  • 在我们日常生活当中,会话指的就是谈话、交谈。

  • 在web开发当中,会话指的就是浏览器与服务器之间的一次连接,我们就称为一次会话。

用户打开浏览器第一次访问服务器时,这个会话就建立了,直到有任何一方断开连接,此时会话就结束了。在一次会话当中,是可以包含多次请求和响应的。

比如:打开了浏览器来访问web服务器上的资源(浏览器不能关闭、服务器不能断开)

  • 第1次:访问的是登录的接口,完成登录操作

  • 第2次:访问的是部门管理接口,查询所有部门数据

  • 第3次:访问的是员工管理接口,查询员工数据

只要浏览器和服务器都没有关闭,以上3次请求都属于一次会话当中完成的。

需要注意的是:会话是和浏览器关联的,当有三个浏览器客户端和服务器建立了连接时,就会有三个会话。同一个浏览器在未关闭之前请求了多次服务器,这多次请求是属于同一个会话。比如:1、2、3这三个请求都是属于同一个会话。当我们关闭浏览器之后,这次会话就结束了。而如果我们是直接把web服务器关了,那么所有的会话就都结束了。

知道了会话的概念了,接下来我们再来了解下会话跟踪。

会话跟踪:一种维护浏览器状态的方法,服务器需要识别多次请求是否来自于同一浏览器,以便在同一次会话的多次请求间共享数据。

服务器会接收很多的请求,但是服务器是需要识别出这些请求是不是同一个浏览器发出来的。比如:1和2这两个请求是不是同一个浏览器发出来的,3和5这两个请求不是同一个浏览器发出来的。如果是同一个浏览器发出来的,就说明是同一个会话。如果是不同的浏览器发出来的,就说明是不同的会话。而识别多次请求是否来自于同一浏览器的过程,我们就称为会话跟踪。

我们使用会话跟踪技术就是要完成在同一个会话中,多个请求之间进行共享数据。

为什么要共享数据呢?

由于HTTP是无状态协议,在后面请求中怎么拿到前一次请求生成的数据呢?此时就需要在一次会话的多次请求之间进行数据共享

会话跟踪技术有三种:

 1. Cookie(客户端会话跟踪技术):数据存储在客户端浏览器当中

 2. Session(服务端会话跟踪技术):数据存储在储在服务端

 3. 令牌

2.2.2 会话跟踪方案

上面介绍了什么是会话,什么是会话跟踪,并且也提到了会话跟踪 3 种常见的技术方案。接下来,就来对比一下这 3 种会话跟踪的技术方案,来看一下具体的实现思路,以及它们之间的优缺点。

2.2.2.1 方案一:Cookie

cookie 是客户端会话跟踪技术,它是存储在客户端浏览器的,使用 cookie 来跟踪会话,就可以在浏览器第一次发起请求来请求服务器的时候,在服务器端来设置一个cookie。

比如第一次请求了登录接口,登录接口执行完成之后,就可以设置一个cookie,在 cookie 当中就可以来存储用户相关的一些数据信息。比如可以在 cookie 当中来存储当前登录用户的用户名,用户的ID。

服务器端在给客户端在响应数据的时候,会自动的将 cookie 响应给浏览器,浏览器接收到响应回来的 cookie 之后,会自动的将 cookie 的值存储在浏览器本地。接下来在后续的每一次请求当中,都会将浏览器本地所存储的 cookie 自动地携带到服务端。

接下来在服务端就可以获取到 cookie 的值。可以去判断一下这个 cookie 的值是否存在,如果不存在这个cookie,就说明客户端之前是没有访问登录接口的;如果存在 cookie 的值,就说明客户端之前已经登录完成了。这样就可以基于 cookie 在同一次会话的不同请求之间来共享数据。

在介绍流程的时候,用了 3 个自动:

 服务器会 自动 的将 cookie 响应给浏览器。

 浏览器接收到响应回来的数据之后,会 自动 的将 cookie 存储在浏览器本地。

 在后续的请求当中,浏览器会 自动 的将 cookie 携带到服务

为什么这一切都是自动化进行的?

是因为 cookie 它是 HTTP 协议当中所支持的技术,而各大浏览器厂商都支持了这一标准。在 HTTP 协议官方给我们提供了一个响应头和请求头:

 响应头 Set-Cookie :设置Cookie数据的

 请求头 Cookie:携带Cookie数

代码测试:

@Slf4j
@RestController
public class SessionController {//设置Cookie@GetMapping("/c1")public Result cookie1(HttpServletResponse response){response.addCookie(new Cookie("login_username","itheima")); //设置Cookie/响应Cookiereturn Result.success();}//获取Cookie@GetMapping("/c2")public Result cookie2(HttpServletRequest request){Cookie[] cookies = request.getCookies();for (Cookie cookie : cookies) {if(cookie.getName().equals("login_username")){System.out.println("login_username: "+cookie.getValue()); //输出name为login_username的cookie}}return Result.success();}
}    

A. 访问c1接口,设置Cookie,http://localhost:8080/c1

可以看到,设置的cookie,通过响应头Set-Cookie响应给浏览器,并且浏览器会将Cookie,存储在浏览器端。

B. 访问c2接口http://localhost:8080/c2,此时浏览器会自动的将Cookie携带到服务端,是通过请求头Cookie,携带的。

优缺点:

  • 优点:HTTP协议中支持的技术(像Set-Cookie 响应头的解析以及 Cookie 请求头数据的携带,都是浏览器自动进行的,是无需我们手动操作的)

  • 缺点:

    • 移动端APP(Android、IOS)中无法使用Cookie

    • 不安全,用户可以自己禁用Cookie

    • Cookie不能跨域

跨域介绍:

  • 现在的项目,大部分都是前后端分离的,前后端最终也会分开部署,前端部署在服务器 192.168.150.200 上,端口 80,后端部署在 192.168.150.100上,端口 8080

  • 打开浏览器直接访问前端工程,访问url:http://192.168.150.200/login.html

  • 然后在该页面发起请求到服务端,而服务端所在地址不再是localhost,而是服务器的IP地址192.168.150.100,假设访问接口地址为:http://192.168.150.100:8080/login

  • 那此时就存在跨域操作了,因为我们是在 http://192.168.150.200/login.html 这个页面上访问了http://192.168.150.100:8080/login 接口

  • 此时如果服务器设置了一个Cookie,这个Cookie是不能使用的,因为Cookie无法跨域

区分跨域的维度(三个维度有任何一个维度不同,那就是跨域操作):

  • 协议

  • IP/协议

  • 端口

举例:

  • http://192.168.150.200/login.html ----------> https://192.168.150.200/login [协议不同,跨域]

  • http://192.168.150.200/login.html ----------> http://192.168.150.100/login [IP不同,跨域]

  • http://192.168.150.200/login.html ----------> http://192.168.150.200:8080/login [端口不同,跨域]

  • http://192.168.150.200/login.html ----------> http://192.168.150.200/login [不跨域]

2.2.2.2 方法二:Session

前面介绍的时候,提到了Session,它是服务器端会话跟踪技术,所以它是存储在服务器端的。而 Session 的底层其实就是基于我们刚才所介绍的 Cookie 来实现的。

获取Session

如果现在要基于 Session 来进行会话跟踪,浏览器在第一次请求服务器的时候,我们就可以直接在服务器当中来获取到会话对象Session。如果是第一次请求Session ,会话对象是不存在的,这个时候服务器会自动的创建一个会话对象Session 。而每一个会话对象Session ,它都有一个ID,我们称之为 Session 的ID。

响应Cookie (JSESSIONID)

接下来,服务器端在给浏览器响应数据的时候,它会将 Session 的 ID 通过 Cookie 响应给浏览器。其实在响应头当中增加了一个 Set-Cookie 响应头。这个 Set-Cookie 响应头对应的值是不是cookie? cookie 的名字是固定的 JSESSIONID 代表的服务器端会话对象 Session 的 ID。浏览器会自动识别这个响应头,然后自动将Cookie存储在浏览器本地。

查找Session

接下来,后续每次请求时,浏览器都会获取到Cookie中的JSESSIONID(也就是Session的ID)并携带至服务端,,拿到ID之后,服务器就会通过该ID从众多的 Session 当中来找到当前请求对应的会话对象Session。

这样就可以通过 Session 会话对象在同一次会话的多次请求之间来共享数据了,这就是基于 Session 进行会话跟踪的流程。

代码测试

@Slf4j
@RestController
public class SessionController {@GetMapping("/s1")public Result session1(HttpSession session){log.info("HttpSession-s1: {}", session.hashCode());session.setAttribute("loginUser", "tom"); //往session中存储数据return Result.success();}@GetMapping("/s2")public Result session2(HttpServletRequest request){HttpSession session = request.getSession();log.info("HttpSession-s2: {}", session.hashCode());Object loginUser = session.getAttribute("loginUser"); //从session中获取数据log.info("loginUser: {}", loginUser);return Result.success(loginUser);}
}

A. 访问 s1 接口http://localhost:8080/s1

请求完成后,在响应头中,就会看到有一个Set-Cookie的响应头,里面响应回来了一个Cookie,就是JSESSIONID,这个就是服务端会话对象 Session 的ID。

B. 访问 s2 接口http://localhost:8080/s2

后续每次请求时,浏览器会将Cookie中的JSESSIONID携带至服务端,服务端自动根据该ID查找对应Session会话对象。若两次请求获取的Session的hashcode一致,表明为同一会话对象,且首次存入Session的数据在后续请求中可被获取,实现同一会话多次请求间的数据共享。

优缺点

  • 优点:Session是存储在服务端的,安全

  • 缺点:

    • 服务器集群环境下无法直接使用Session

    • 移动端APP(Android、IOS)中无法使用Cookie

    • 用户可以自己禁用Cookie

    • Cookie不能跨域

注:Session 底层是基于Cookie实现的会话跟踪,如果Cookie不可用,则该方案,也就失效了。

服务器集群环境为何无法使用Session?

  • 首先第一点,我们现在所开发的项目,一般都不会只部署在一台服务器上,因为一台服务器会存在一个很大的问题,就是单点故障。所谓单点故障,指的就是一旦这台服务器挂了,整个应用都没法访问了。

  • 所以在现在的企业项目开发当中,最终部署的时候都是以集群的形式来进行部署,也就是同一个项目它会部署多份。比如这个项目我们现在就部署了 3 份。

  • 而用户在访问的时候,到底访问这三台其中的哪一台?其实用户在访问的时候,他会访问一台前置的服务器,我们叫负载均衡服务器,我们在后面项目当中会详细讲解。目前大家先有一个印象负载均衡服务器,它的作用就是将前端发起的请求均匀的分发给后面的这三台服务器。

  • 此时假如我们通过 session 来进行会话跟踪,可能就会存在这样一个问题。用户打开浏览器要进行登录操作,此时会发起登录请求。登录请求到达负载均衡服务器,将这个请求转给了第一台 Tomcat 服务器。

Tomcat接收请求后获取会话对象session,并通过响应向浏览器返回名为JSESSIONID的Cookie。当浏览器再次请求时,会携带该Cookie到服务端。若负载均衡将请求转发至第二台Tomcat服务器,该服务器会根据JSESSIONID查找对应session,但由于session默认存储于单台服务器内存,第二台服务器无此会话数据,导致两次请求获取的不是同一会话对象。这体现了Session在服务器集群环境下无法直接使用的缺点。

大家会看到上面这两种传统的会话技术,在现在的企业开发当中是不是会存在很多的问题。 为了解决这些问题,在现在的企业开发当中,基本上都会采用第三种方案,通过令牌技术来进行会话跟踪。接下来我们就来介绍一下令牌技术,来看一下令牌技术又是如何跟踪会话的。

2.2.2.3 方案三:令牌技术

这里所提到的令牌,其实就是一个用户身份的标识,看似很神秘,其实本质就是一个字符串。

如果通过令牌技术来跟踪会话,我们就可以在浏览器发起请求。在请求登录接口的时候,如果登录成功,我就可以生成一个令牌,令牌就是用户的合法身份凭证。接下来我在响应数据的时候,我就可以直接将令牌响应给前端。

接下来我们在前端程序当中接收到令牌之后,就需要将这个令牌存储起来。这个存储可以存储在 cookie 当中,也可以存储在其他的存储空间(比如:localStorage)当中。

接下来,在后续的每一次请求当中,都需要将令牌携带到服务端。携带到服务端之后,接下来我们就需要来校验令牌的有效性。如果令牌是有效的,就说明用户已经执行了登录操作,如果令牌是无效的,就说明用户之前并未执行登录操作。

此时,如果是在同一次会话的多次请求之间,我们想共享数据,我们就可以将共享的数据存储在令牌当中就可以了。

优缺点

  • 优点:

    • 支持PC端、移动端

    • 解决集群环境下的认证问题

    • 减轻服务器的存储压力(无需在服务器端存储)

  • 缺点:需要自己实现(包括令牌的生成、令牌的传递、令牌的校验)

针对于这三种方案,现在企业开发当中使用的最多的就是第三种令牌技术进行会话跟踪。而前面的这两种传统的方案,现在企业项目开发当中已经很少使用了。所以也将会采用令牌技术来解决案例项目当中的会话跟踪问题。

JWT令牌最典型的应用场景就是登录认证:

在浏览器发起请求来执行登录操作,此时会访问登录的接口,如果登录成功之后,我们需要生成一个jwt令牌,将生成的 jwt令牌返回给前端。

前端拿到jwt令牌之后,会将jwt令牌存储起来。在后续的每一次请求中都会将jwt令牌携带到服务端。

服务端统一拦截请求之后,先来判断一下这次请求有没有把令牌带过来,如果没有带过来,直接拒绝访问,如果带过来了,还要校验一下令牌是否是有效。如果有效,就直接放行进行请求的处理。

在JWT登录认证的场景中我们发现,整个流程当中涉及到两步操作:

1. 在登录成功之后,要生成令牌。

2. 每一次请求当中,要接收令牌并对令牌进行校验。

稍后我们再来学习如何来生成jwt令牌,以及如何来校验jwt令牌。

2.3 JWT令牌

前面介绍了基于令牌技术来实现会话追踪。这里所提到的令牌就是用户身份的标识,其本质就是一个字符串。令牌的形式有很多,我们使用的是功能强大的 JWT令牌。

2.3.1 介绍

JWT全称 JSON Web Token (官网:https://jwt.io/),定义了一种简洁的、自包含的格式,用于在通信双方以json数据格式安全的传输信息。由于数字签名的存在,这些信息是可靠的。

  • 简洁:是指jwt就是一个简单的字符串。可以在请求参数或者是请求头当中直接传递。

  • 自包含:指的是jwt令牌,看似是一个随机的字符串,但是我们是可以根据自身的需求在jwt令牌中存储自定义的数据内容。如:可以直接在jwt令牌中存储用户的相关信息。

  • 简单来讲,jwt就是将原始的json数据格式进行了安全的封装,这样就可以直接基于jwt在通信双方安全的进行信息传输了。

JWT的组成: (JWT令牌由三个部分组成,三个部分之间使用英文的点来分割)

第一部分:Header(头), 记录令牌类型、签名算法等。 例如:{"alg":"HS256","type":"JWT"}

第二部分:Payload(有效载荷),携带一些自定义信息、默认信息等。 例如:{"id":"1","username":"Tom"}

第三部分:Signature(签名),防止Token被篡改、确保安全性。将header、payload,并加入指定秘钥,通过指定签名算法计算而来。

如:

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwidXNlcm5hbWUiOiJhZG1pbiIsImV4cCI6MTc0ODY3ODc5Mn0.JS9PApRKNKSyLdI9z2RZG9Mk70v-eIhk1uEu_nqT2Hs

签名的目的就是为了防jwt令牌被篡改,而正是因为jwt令牌最后一个部分数字签名的存在,所以整个jwt 令牌是非常安全可靠的。一旦jwt令牌当中任何一个部分、任何一个字符被篡改了,整个令牌在校验的时候都会失败,所以它是非常安全可靠的。

JWT是如何将原始的JSON格式数据,转变为字符串的呢?

  • 其实在生成JWT令牌时,会对JSON格式的数据进行一次编码:进行base64编码

  • Base64:是一种基于64个可打印的字符来表示二进制数据的编码方式。既然能编码,那也就意味着也能解码。所使用的64个字符分别是A到Z、a到z、 0- 9,一个加号,一个斜杠,加起来就是64个字符。任何数据经过base64编码之后,最终就会通过这64个字符来表示。当然还有一个符号,那就是等号。等号它是一个补位的符号

  • 需要注意的是Base64是编码方式,而不是加密方式。

2.3.2 生成和校验

简单介绍了JWT令牌以及JWT令牌的组成之后,接下来我们就来学习基于Java代码如何生成和校验JWT令牌。

jwt官网:JSON Web Tokens - jwt.io

jwt中文网:jwt 中文网 官网 JSON Web Tokens 

1) 首先我们先来实现JWT令牌的生成。要想使用JWT令牌,需要先引入JWT的依赖:

<!-- JWT依赖-->
<dependency><groupId>io.jsonwebtoken</groupId><artifactId>jjwt</artifactId><version>0.9.1</version>
</dependency>

在引入了JWT依赖之后,就可以调用工具包中提供的API来完成JWT令牌的生成和校验了。工具类:Jwts

2) 生成JWT代码实现:

@Test
public void testGenJwt() {Map<String, Object> claims = new HashMap<>();claims.put("id", 10);claims.put("username", "itheima");String jwt = Jwts.builder().signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "aXRjYXN0").addClaims(claims).setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 12 * 3600 * 1000)).compact();System.out.println(jwt);
}

运行测试方法

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwidXNlcm5hbWUiOiJhZG1pbiIsImV4cCI6MTc0ODY3ODc5Mn0.JS9PApRKNKSyLdI9z2RZG9Mk70v-eIhk1uEu_nqT2Hs

输出的结果就是生成的JWT令牌,,通过英文的点分割对三个部分进行分割,我们可以将生成的令牌复制一下,然后打开JWT的官网,将生成的令牌直接放在Encoded位置,此时就会自动的将令牌解析出来。

第一部分解析出来,看到JSON格式的原始数据,所使用的签名算法为HS256。

第二个部分是我们自定义的数据,之前我们自定义的数据就是id,还有一个exp代表的是我们所设置的过期时间。

由于前两个部分是base64编码,所以是可以直接解码出来。但最后一个部分并不是base64编码,而是经过签名算法计算出来的,所以最后一个部分是不会解析的。

3) 实现了JWT令牌的生成,下面我们接着使用Java代码来校验JWT令牌(解析生成的令牌):

@Test
public void testParseJwt() {Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("aXRjYXN0").parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwidXNlcm5hbWUiOiJhZG1pbiIsImV4cCI6MTc0ODc0ODU3MH0.pMibrkklm0VYVCrQqt7rzNpQptLtblWWR7r_8X9TeCs").getBody();System.out.println(claims);
}

运行测试方法:

令牌解析后,我们可以看到id和过期时间,如果在解析的过程当中没有报错,就说明解析成功了。

下面我们做一个测试:把令牌header中的数字9变为8,运行测试方法后发现报错:

结论:篡改令牌中的任何一个字符,在对令牌进行解析时都会报错,所以JWT令牌是非常安全可靠的。

我们继续测试:修改生成令牌的时指定的过期时间,修改为1分钟。

@Test
public void genJwt(){Map<String, Object> claims = new HashMap<>();claims.put("id", 10);claims.put("username", "itheima");String jwt = Jwts.builder().signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "aXRjYXN0").addClaims(claims).setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 60 * 1000)) //有效期60s.compact();System.out.println(jwt);//输出结果:eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjczMDA5NzU0fQ.RcVIR65AkGiax-ID6FjW60eLFH3tPTKdoK7UtE4A1ro
}@Test
public void parseJwt(){Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("aXRjYXN0")//指定签名密钥.parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjczMDA5NzU0fQ.RcVIR65AkGiax-ID6FjW60eLFH3tPTKdoK7UtE4A1ro").getBody();System.out.println(claims);
}

等待1分钟之后运行测试方法发现也报错了,说明:JWT令牌过期后,令牌就失效了,解析的为非法令牌。

通过以上测试,我们在使用JWT令牌时需要注意:

  • JWT校验时使用的签名秘钥,必须和生成JWT令牌时使用的秘钥是配套的。

  • 如果JWT令牌解析校验时报错,则说明 JWT令牌被篡改 或 失效了,令牌非法。

2.3.3 登录时下发令牌

JWT令牌的生成和校验的基本操作已经学习完了,接下来就需要在案例当中通过JWT令牌技术来跟踪会话。具体的思路前面已经分析过了,主要就是两步操作:

(1)生成令牌

在登录成功之后来生成一个JWT令牌,并且把这个令牌直接返回给前端

(2)校验令牌

拦截前端请求,从请求中获取到令牌,对令牌进行解析校验

那首先来完成:登录成功之后生成JWT令牌,并且把令牌返回给前端。

实现步骤:

引入JWT工具类:在项目工程下创建org.example.util包,并把提供JWT工具类复制到该包下

package org.example.util;import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;import java.util.Date;
import java.util.Map;public class JwtUtils {private static String signKey = "SVRIRUlNQQ==";private static Long expire = 43200000L;/*** 生成JWT令牌* @return*/public static String generateJwt(Map<String,Object> claims){String jwt = Jwts.builder().addClaims(claims).signWith(SignatureAlgorithm.HS256, signKey).setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + expire)).compact();return jwt;}/*** 解析JWT令牌* @param jwt JWT令牌* @return JWT第二部分负载 payload 中存储的内容*/public static Claims parseJWT(String jwt){Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey(signKey).parseClaimsJws(jwt).getBody();return claims;}
}

完善EmpServiceImpl中的login方法逻辑, 登录成功,生成JWT令牌并返回

@Override
public LoginInfo login(Emp emp) {Emp empLogin = empMapper.getUsernameAndPassword(emp);if(empLogin != null){//1. 生成JWT令牌Map<String,Object> dataMap = new HashMap<>();dataMap.put("id", empLogin.getId());dataMap.put("username", empLogin.getUsername());String jwt = JwtUtils.generateJwt(dataMap);LoginInfo loginInfo = new LoginInfo(empLogin.getId(), empLogin.getUsername(), empLogin.getName(), jwt);return loginInfo;}return null;
}

重启服务,打开 Apifox 测试登录接口:

打开浏览器完成前后端联调操作:利用开发者工具,抓取一下网络请求

登录请求完成后,可以看到JWT令牌已经响应给了前端,此时前端就会将JWT令牌存储在浏览器本地。

服务器响应的JWT令牌存储在本地浏览器哪里了呢?

在当前案例中,JWT令牌存储在浏览器的本地存储空间localstorage中了。 localstorage是浏览器的本地存储,在移动端也是支持的。

再发起一个查询部门数据的请求,此时可以看到在请求头中包含一个token(JWT令牌),后续的每一次请求当中,都会将这个令牌携带到服务端。

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