导引
要说JWT，哪首先要说一说鉴权这件事情，鉴权在单体架构的服务中很好实现，但是到了微服务架构中，服务变多了之后呀，就不太好做了。因为我们不太可能为每个服务都做一个鉴权！
一、微服务鉴权架构图
微服务系统架构必然存在网关的角色。有了网关系统，网关最适合进行权限校验。微服务鉴权架构图如下：
看了架构图，那么在这里我们可以采用JWT的方式来实现鉴权校验！这就是JWT场景
注意：一定是有需求，才催生技术！
很多同学不理解某项技术，是因为你没有需求。我经常是遇到某个技术，而发出感慨"哦，原来之前的某某问题，可以用它解决呀！"。一下子就理解了，刚开始不理解为啥这么显而易见的问题，很多学生就是给整不明白！最后想通了，很多同学的知识都是束之高阁，不落地！
废话不多讲，我们进入正题。
二、啥是JWT捏？全称JSON Web Token
JWT本质就是一个字符串书写规范，作用是用来在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。
JSON Web Token（JWT）是一个非常轻巧的规范。这个规范允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。一个JWT实际上就是一个字符串，它由三部分组成：
- 头部
- 载荷
- 签名
2.1 JWT三要素详解 之 头部（Header）
头部用于描述关于该JWT的最基本的信息，例如其类型以及签名所用的算法等。这也可以被表示成一个JSON对象。
{"typ":"JWT","alg":"HS256"}在头部指明了签名算法是HS256算法。 我们进行BASE64编码http://base64.xpcha.com/，编码后的字符串如下：
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9小知识：Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。由于2的6次方等于64，所以每6个比特为一个单元，对应某个可打印字符。三个字节有24个比特，对应于4个Base64单元，即3个字节需要用4个可打印字符来表示。JDK 中提供了非常方便的 BASE64Encoder 和 BASE64Decoder，用它们可以非常方便的完成基于 BASE64 的编码和解码
2.2 JWT三要素详解 之 载荷（playload）
载荷就是存放有效信息的地方。这个名字像是特指飞机上承载的货品，这些有效信息包含三个部分
（1）标准中注册的声明（建议但不强制使用）
iss: jwt签发者
sub: jwt所面向的用户
aud: 接收jwt的一方
exp: jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间
nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.
iat: jwt的签发时间
jti: jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token。（2）公共的声明
公共的声明可以添加任何的信息，一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可解密.
（3）私有的声明
私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息，因为base64是对称解密的，意味着该部分信息可以归类为明文信息。
这个指的就是自定义的claim。比如前面那个结构举例中的admin和name都属于自定的claim。这些claim跟JWT标准规定的claim区别在于：JWT规定的claim，JWT的接收方在拿到JWT之后，都知道怎么对这些标准的claim进行验证(还不知道是否能够验证)；而private claims不会验证，除非明确告诉接收方要对这些claim进行验证以及规则才行。
定义一个payload:
{"sub":"1234567890","name":"hore_brother","admin":true}然后将其进行base64加密，得到Jwt的第二部分。
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV92.3 JWT三要素详解 之 签证（signature）
jwt的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成：
header (base64后的)
payload (base64后的)
secret
这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串，然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。
TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ注意：secret是保存在服务器端的，jwt的签发生成也是在服务器端的，secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证，所以，它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。
三、JWT如何签发与验证？使用JJWT
JJWT是一个提供端到端的JWT创建和验证的Java库。永远免费和开源(Apache License，版本2.0)，JJWT很容易使用和理解。它被设计成一个以建筑为中心的流畅界面，隐藏了它的大部分复杂性。
3.1 创建token
（1）新建项目中的pom.xml中添加依赖：
<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt</artifactId>
<version>0.9.0</version>
</dependency>(2) 创建测试类，代码如下
JwtBuilder builder= Jwts.builder()
.setId("888") //设置唯一编号
.setSubject("雄哥666")//设置主题 可以是JSON数据
.setIssuedAt(new Date())//设置签发日期
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256,"kkb123");//设置签名 使用HS256算法，并设置SecretKey(字符串)
//构建 并返回一个字符串
System.out.println( builder.compact() );运行打印结果：
eyJhbGciOiJIUzINiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_mb0iLCJpYXQiOjE1NTc5MDQxODF9.ThecMfgYjtoys3JX7dpx3hu6pUm0piZ0tXreFU再次运行，会发现每次运行的结果是不一样的，因为我们的载荷中包含了时间。
3.2 解析token
我们刚才已经创建了token ，在web应用中这个操作是由服务端进行然后发给客户端，客户端在下次向服务端发送请求时需要携带这个token（这就好像是拿着一张门票一样），那服务端接到这个token 应该解析出token中的信息（例如用户id）,根据这些信息查询数据库返回相应的结果。
String compactJwt="eyJhbGciOiJIUzINiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_mb0iLCJpYXQiOjE1NTc5MDQxODF9.ThecMfgYjtoys3JX7dpx3hu6pUm0piZ0tXreFU";
Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("kkb123").parseClaimsJws(compactJwt).getBody();
System.out.println(claims);运行打印效果：
{jti=888, sub=雄哥666, iat=1557904181}试着将token或签名秘钥篡改一下，会发现运行时就会报错，所以解析token也就是验证token.
3.3 设置过期时间
有很多时候，我们并不希望签发的token是永久生效的，所以我们可以为token添加一个过期时间。
（1）创建token 并设置过期时间
//当前时间
long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
Date date = new Date(currentTimeMillis);
JwtBuilder builder= Jwts.builder()
.setId("888") //设置唯一编号
.setSubject("雄哥666")//设置主题 可以是JSON数据
.setIssuedAt(new Date())//设置签发日期
.setExpiration(date)
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256,"kkb123");//设置签名 使用HS256算法，并设置SecretKey(字符串)
//构建 并返回一个字符串
System.out.println( builder.compact() );解释：
.setExpiration(date)//用于设置过期时间 ，参数为Date类型数据运行，打印效果如下：
eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXOjE1NTc5MDUzMDgsImV4cCI6MTU1NzkwNTMwOH0.4q5AaTyBRf8SB9B3Tl-I53PrILGyicJ（2）解析TOKEN
String compactJwt="eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nm0iLCJpYXQiOjE1NTc5MDUzMDgsImV4cCI6MTU1NzkwNTMwOH0.4q5AaTyBRf8SB9B3Tl-I53PrILGyicJ";
Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("kkb123").parseClaimsJws(compactJwt).getBody();
System.out.println(claims);打印效果：
当前时间超过过期时间，则会报错。
3.4 自定义claims
我们刚才的例子只是存储了id和subject两个信息，如果你想存储更多的信息（例如角色）可以定义自定义claims。
创建测试类，并设置测试方法：
创建token:
@Test
public void createJWT(){
//当前时间
long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
currentTimeMillis+=1000000L;
Date date = new Date(currentTimeMillis);
JwtBuilder builder= Jwts.builder()
.setId("888") //设置唯一编号
.setSubject("雄哥666")//设置主题 可以是JSON数据
.setIssuedAt(new Date())//设置签发日期
.setExpiration(date)//设置过期时间
.claim("roles","admin")//设置角色
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256,"kkb123");//设置签名 使用HS256算法，并设置SecretKey(字符串)
//构建 并返回一个字符串
System.out.println( builder.compact() );
}运行打印效果：
eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLpm4Tlk6U2NjYiLCJpYXQiOjE2MDU0ODE5MTgsImV4cCI6MTYwNTQ4MjkxOCwicm9sZXMiOiJhZG1pbiJ9.zSs542P4nUHRMxOgL12sksWPRFavR8B0Fikb3lvxb_k解析TOKEN:
//解析
@Test
public void parseJWT(){
String compactJwt="eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0CJpYXQiOjE1NTc5MDU4MDIsImV4cCI6MTU1NzkwNjgwMiwicm9sZXMiOiJhZG1pbiJ9.AS5Y2fNCwUzQQxXh_QQWMpaB75YqfuK";
Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("kkb123").parseClaimsJws(compactJwt).getBody();
System.out.println(claims);
}运行效果：
四、微服务鉴权完整代码实现方案
其实当你理解了JWT，鉴权的实现也就水到渠成！很好理解了，鉴权的逻辑很简单
4.1 技术架构思路分析
- 用户进入网关开始登陆，网关过滤器进行判断，如果是登录，则路由到后台管理微服务进行登录
- 用户登录成功，后台管理微服务签发JWT TOKEN信息返回给用户
- 用户再次进入网关开始访问，网关过滤器接收用户携带的TOKEN
- 网关过滤器解析TOKEN ，判断是否有权限，如果有，则放行，如果没有则返回未认证错误
4.2 系统微服务签发token
（1）JwtUtil
/**
* JWT工具类
*/
public class JwtUtil {
//有效期为
public static final Long JWT_TTL = 3600000L;// 60 * 60 *1000 一个小时
//设置秘钥明文
public static final String JWT_KEY = "kkb123";
/**
* 创建token
* @param id
* @param subject
* @param ttlMillis
* @return
*/
public static String createJWT(String id, String subject, Long ttlMillis) {
SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
long nowMillis = System.currentTimeMillis();
Date now = new Date(nowMillis);
if(ttlMillis==null){
ttlMillis=JwtUtil.JWT_TTL;
}
long expMillis = nowMillis + ttlMillis;
Date expDate = new Date(expMillis);
SecretKey secretKey = generalKey();
JwtBuilder builder = Jwts.builder()
.setId(id) //唯一的ID
.setSubject(subject) // 主题 可以是JSON数据
.setIssuer("admin") // 签发者
.setIssuedAt(now) // 签发时间
.signWith(signatureAlgorithm, secretKey) //使用HS256对称加密算法签名, 第二个参数为秘钥
.setExpiration(expDate);// 设置过期时间
return builder.compact();
}
/**
* 生成加密后的秘钥 secretKey
* @return
*/
public static SecretKey generalKey() {
byte[] encodedKey = Base64.getDecoder().decode(JwtUtil.JWT_KEY);
SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
return key;
}
}（2）login方法, 判断用户登录成功 则 签发TOKEN
/**
* 登录
* @param admin
* @return
*/
@PostMapping("/login")
public Result login(@RequestBody Admin admin){
boolean login = adminService.login(admin);
if(login){ //如果验证成功
Map<String,String> info = new HashMap<>();
info.put("username",admin.getLoginName());
String token = JwtUtil.createJWT(UUID.randomUUID().toString(), admin.getLoginName(), null);
info.put("token",token);
return new Result(true, StatusCode.OK,"登录成功",info);
}else{
return new Result(false,StatusCode.LOGINERROR,"用户名或密码错误");
}
}4.3 网关过滤器验证token
（1）添加jjwt依赖
<!--鉴权-->
<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt</artifactId>
<version>0.9.0</version>
</dependency>（2）创建JWTUtil类
/**
* jwt校验工具类
*/
public class JwtUtil {
//有效期为
public static final Long JWT_TTL = 3600000L;// 60 * 60 *1000 一个小时
//设置秘钥明文
public static final String JWT_KEY = "kkb123";
/**
* 生成加密后的秘钥 secretKey
*
* @return
*/
public static SecretKey generalKey() {
byte[] encodedKey = Base64.getDecoder().decode(JwtUtil.JWT_KEY);
SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
return key;
}
/**
* 解析
*
* @param jwt
* @return
* @throws Exception
*/
public static Claims parseJWT(String jwt) throws Exception {
SecretKey secretKey = generalKey();
return Jwts.parser()
.setSigningKey(secretKey)
.parseClaimsJws(jwt)
.getBody();
}
}（3）创建过滤器，用于token验证
/**
* 鉴权过滤器 验证token
*/
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter, Ordered {
private static final String AUTHORIZE_TOKEN = "token";
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
//1\. 获取请求
ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
//2\. 则获取响应
ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
//3\. 如果是登录请求则放行
if (request.getURI().getPath().contains("/admin/login")) {
return chain.filter(exchange);
}
//4\. 获取请求头
HttpHeaders headers = request.getHeaders();
//5\. 请求头中获取令牌
String token = headers.getFirst(AUTHORIZE_TOKEN);
//6\. 判断请求头中是否有令牌
if (StringUtils.isEmpty(token)) {
//7\. 响应中放入返回的状态吗, 没有权限访问
response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
//8\. 返回
return response.setComplete();
}
//9\. 如果请求头中有令牌则解析令牌
try {
JwtUtil.parseJWT(token);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
//10\. 解析jwt令牌出错, 说明令牌过期或者伪造等不合法情况出现
response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
//11\. 返回
return response.setComplete();
}
//12\. 放行
return chain.filter(exchange);
}
@Override
public int getOrder() {
return 0;
}
}4.4 最终测试
- 如果不携带token直接访问：则返回401错误，未授权
- 如果携带正确的token，则返回正确的查询结果
总结
搞定JWT其实也并不难对吧！
