目录
- 前言
- JWT能做什么
- 传统Session
- JWT的认证流程
- JWT的结构
- 实现一个实例
- 1.文件结构
- 2.数据库
- 3.依赖导入
- 4.数据库连接配置
- 5.封装JWTUtils
- 6.实体类
- 7.mapper
- 8.dao
- 9.service
- 10.业务实现
- 11.controller
- 12.拦截器
- 13.拦截器的配置
- 使用postman 查看请求结果
前言
JWT能做什么
1.授权
及本文要实现的功能,这是JWT的最常见方案,一旦用户登录,每个后续的请求将包括JWT,从而允许用户访问该令牌允许的路由,服务和资源,单点登录令广泛使用JWT的一项功能,因为它的开销很小并且可以在不同的域中轻松使用。
2.信息交换
JSON Web Token 是各方之间安全传输信息的好方法,因为可以对JWT进行签名,所以您可以保证发件人是他们所说的人,此外,由于签名是使用标头和有效负载计算的,因此您还可以验证内容是否遭到篡改。
传统Session
1.认证方式
http协议本身是一种无状态的协议,而这意味着如果用户向我们的应用提供了用户和密码进行用户认证,那么下一次请求时,用户还要再一次进行用户认证才行,因为根据http协议,我们并不能知道是哪个用户发出的请求,所以为了让应用识别用户,我们只能再服务器存储一份用户登录的信息,这份登录信息会再响应时传递给浏览器,告诉其保存为cookie,以便下一次请求发送给应用,这样就能识别用户了。这是传统session认证
2.暴露问题
每个用户登录认证后都需要服务器进行记录,以方便用户下次请求的鉴别。通常session都是存储在内存的,导致随着用户量的增加,服务端开销明显增大而如果认证记录存储在内存,意味用户下此请求还必须在这台服务器上,这样在分布式的应用上,相应的限制了负载均衡器的能力。因为是基于cookie进行用户识别的,如果cookie被截取,用户就会很容易受到跨站请求伪造的攻击。在前后端分离的系统中问题更加严重
JWT的认证流程
- 首先,前端通过web表单将自己的用户名和密码发送到后端的接口,这一过程一般是一个http post请求,建议的方式是通过SSL加密的传输(https协议),从而避免敏感信息被嗅探。
- 后端核实用户,将用户id等信息作为JWT Payload,将其与头部分别进行Base64编码并拼接后签名,形成一个JWT,形成的JWT就是一个lll,zzz,xxx的字符串
- 后端将JWt作为登录成功的结果返回给前端,退出登录时前端只要删除保存的JWT即可
- 前端在每次请求时将JWt放入http header中的Authorization位
- 后端检查是否存在,可以设置JWt的有效时间
- 验证通过后,后端使用JWT中包含的用户信息进行其他逻辑操作
JWT的结构
1.令牌组成
标头(Header) 有效载荷(Payload)签名(signature)
- Header
由令牌类型和所使用的签名算法组成,例如HMAC SHA256,使用Base64 编码组成第一部分 - Payload
主要包括有关实体和其他数据的声明,同样使用Base64 编码 - Signature
使用编码后的header和payload加我们自己的一个密钥,然后使用Header中指定的算法进行签名,签名的作用是确定JWT没有被篡改过。
实现一个实例
1.文件结构
2.数据库
创建一个user表,包含字段id,name,password
3.依赖导入
<dependency>
<groupId>com.auth0</groupId>
<artifactId>java-jwt</artifactId>
<version>3.10.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.1.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.12</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid</artifactId>
<version>1.1.19</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>5.1.47</version>
</dependency>
4.数据库连接配置
在springboot 项目的application.properties中
server.port=8989
spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/duxing?characterEncoding=UTF-8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=2020
mybatis.type-aliases-package=com.baizhi.entity
mybatis.mapper-locations=classpath:com/baizhi/mapper/*.xml
logging.level.com.baizhi.dao=debug
5.封装JWTUtils
package com.baizhi.utils;
import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.JWTCreator;
import com.auth0.jwt.JWTVerifier;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;
import java.util.Calendar;
import java.util.Map;
public class JWTUtils {
//自己的密钥
private static final String SING = "!QsfhisllR";
/**
* 生成token header payload sign
*/
public static String getToken(Map<String,String> map){
Calendar instance = Calendar.getInstance();
instance.add(Calendar.DATE,7); //默认七天过期
//创建jwtbuilder
JWTCreator.Builder builder = JWT.create();
map.forEach((k,v)->{
builder.withClaim(k,v);
});
//设置过期时间
String token = builder.withExpiresAt(instance.getTime())
.sign(Algorithm.HMAC256(SING)); //sign
return token;
}
/**
* 验证token 合法性
* @param token
*/
public static DecodedJWT verify(String token){
return JWT.require(Algorithm.HMAC256(SING)).build().verify(token);
}
}
6.实体类
package com.baizhi.entity;
import lombok.Data;
import lombok.experimental.Accessors;
@Data
@Accessors(chain=true)
public class User {
private String id;
private String name;
private String password;
}
7.mapper
获取数据库中用户信息
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.baizhi.dao.UserDAO">
<select id="login" parameterType="User" resultType="User">
select * from user where name=#{name} and password=#{password}
</select>
</mapper>
8.dao
package com.baizhi.dao;
import com.baizhi.entity.User;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
@Mapper
public interface UserDAO {
User login(User user);
}
9.service
package com.baizhi.service;
import com.baizhi.entity.User;
public interface UserService {
User login(User user); //登录接口
}
10.业务实现
登录验证,成功返回User失败抛出异常
import com.baizhi.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Propagation;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
@Service
@Transactional
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Autowired
private UserDAO userDAO;
@Override
@Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS)
public User login(User user) {
User userDB = userDAO.login(user);
if(userDB!=null){
return userDB;
}
throw new RuntimeException("登录失败----");
}
}
11.controller
package com.baizhi.controller;
import com.auth0.jwt.exceptions.AlgorithmMismatchException;
import com.auth0.jwt.exceptions.SignatureVerificationException;
import com.auth0.jwt.exceptions.TokenExpiredException;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;
import com.baizhi.entity.User;
import com.baizhi.service.UserService;
import com.baizhi.utils.JWTUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.security.SignatureException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
@RestController
@Slf4j
public class UserController {
@Autowired
private UserService userService;
@GetMapping("/user/login")
public Map<String,Object> login(User user){
log.info("用户名:[{}]",user.getName());
log.info("密码:[{}]",user.getPassword());
Map<String,Object> map = new HashMap<>();
try{
User userDB = userService.login(user);
Map<String,String> payload = new HashMap<>();
payload.put("id",userDB.getId());
payload.put("name",userDB.getName());
payload.put("password",userDB.getPassword());
//生成JWt的令牌
String token = JWTUtils.getToken(payload);
map.put("state",true);
map.put("msg","认证成功");
map.put("token",token);
}catch (Exception e){
map.put("status",false);
map.put("msg",e.getMessage());
}
return map;
}
@PostMapping("/user/test")
public Map<String ,Object> test(HttpServletRequest request){
Map<String,Object> map = new HashMap<>();
//处理业务逻辑
String token = request.getHeader("token");
DecodedJWT verify = JWTUtils.verify(token);
log.info("用户id:[{}]",verify.getClaim("id").asString());
log.info("用户name:[{}]",verify.getClaim("name").asString());
map.put("state",true);
map.put("msg","请求成功!");
return map;
}
}
12.拦截器
package com.baizhi.interceptors;
import com.auth0.jwt.exceptions.AlgorithmMismatchException;
import com.auth0.jwt.exceptions.SignatureVerificationException;
import com.auth0.jwt.exceptions.TokenExpiredException;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;
import com.baizhi.utils.JWTUtils;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class JWTInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
Map<String,Object> map = new HashMap<>();
//获取请求头里的token
String token = request.getHeader("token");
try{
JWTUtils.verify(token); //验证令牌
return true;
//签名异常
}catch (SignatureVerificationException e){
e.printStackTrace();
map.put("msg","无效签名");
//过期异常
}catch (TokenExpiredException e){
e.printStackTrace();
map.put("msg","token过期");
//算法不匹配
}catch (AlgorithmMismatchException e){
e.printStackTrace();
map.put("msg","token算法不一致");
//总异常
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
map.put("msg","token无效");
}
map.put("state",false);
String json = new ObjectMapper().writeValueAsString(map);
response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
response.getWriter().println(json);
return false;
}
}
13.拦截器的配置
对于login 所有用户放行,而其他的要验证
package com.baizhi.config;
import com.baizhi.interceptors.JWTInterceptor;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;
@Configuration
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(new JWTInterceptor())
.addPathPatterns("/user/test") //其他接口token验证
.excludePathPatterns("/user/login"); //所有用户放行
}
}
使用postman 查看请求结果
在headers中加入token