SpringBoot整合JWT框架及JWT介绍

一、传统Session认证

1、认证过程:

1、用户向服务器发送用户名和密码。
2、服务器验证后在当前对话(session)保存相关数据。
3、服务器向返回sessionId,写入客户端 Cookie。
4、客户端每次请求,需要通过 Cookie,将 sessionId 回传服务器。
5、服务器收到 sessionId,验证客户端。

2、问题缺陷

1、session保存在服务端,客户端访问高并发时,服务端压力大。
2、扩展性差,服务器集群,就需要 session 数据共享。

二、JWT简介

  JWT(全称:JSON Web Token),在基于HTTP通信过程中,进行身份认证,JWT它是目前最流行的跨域身份验证解决方案。

1、认证流程

  JWT的工作原理:是在服务器身份验证之后,将生成一个JSON对象,这个 JSON 对象里存了一些用户的信息,比如id、role、name等(如:{"name": "**","role": "Admin","id":"**","Expire": "***"}),但是这个JSON对象肯定不能直接返回,所以需要加密一下,生成一个 token,就是一个加密字符串,然后将这个 token 发送回用户之后,当用户与服务器通信时,客户端在请求中需要将这个 token 一起发送回服务器,服务器再解析这个 token 生成之前的JSON对象,然后去认证了这个用户。

  当然为了防止用户篡改数据,服务器将在生成对象时添加签名,并对发回的数据进行验证。

  具体流程如下:

1、客户端通过用户名和密码登录服务器;
2、服务端对客户端身份进行验证;
3、服务器认证以后,生成一个 JSON 对象生成的 token,发回客户端;
4、客户端与服务端通信的时候,都要发回这个 token;
5、服务端解析该token,然后得到这个JSON对象,获取用户身份;
6、服务端可以不必存储该Token对象,身份信息都可以解析出来。

2、为什么要使用 JWT

(1)JWT基于json,非常方便解析。

(2)可以在令牌中自定义丰富的内容,易扩展。

(3)通过非对称加密算法及数字签名技术,JWT防止篡改,安全性高。

(4)资源服务使用JWT可不依赖认证服务即可完成授权。

3、JWT结构

  token长这样

"token": "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzUxMiJ9.
              eyJzdWIiOiJhZG1pbiIsImlhdCI6iZEIj3fQ.
              uEJSJagJf1j7A55Wwr1bGsB5YQoAyz5rbFtF"

  上面的Token被手动格式化了,实际上是用"."分隔的一个完整的长字符串,其结构如下:

1、头部(header) 声明类型以及加密算法;
2、负载(payload) 携带一些用户身份信息;
3、签名(signature) 签名信息。

(1)Header:

  这个json中的typ属性,用来标识整个token字符串是一个JWT字符串;它的alg属性,用来说明这个JWT签发的时候所使用的签名和摘要算法。typ跟alg属性的全称其实是type跟algorithm,分别是类型跟算法的意思。

  之所以都用三个字母来表示,也是基于JWT最终字串大小的考虑,同时也是跟JWT这个名称保持一致,这样就都是三个字符了。

  typ跟alg是JWT中标准中规定的属性名称。

(2)Payload:

  payload用来承载要传递的数据,它的json结构实际上是对JWT要传递的数据的一组声明,这些声明被JWT标准称为claims,它的一个“属性值对”其实就是一个claim(要求),每一个claim的都代表特定的含义和作用。

(3)signature

  签名是把header和payload对应的json结构进行base64url编码之后得到的两个串用英文句点号拼接起来,然后根据header里面alg指定的签名算法生成出来的。算法不同,签名结果不同。以alg: HS256为例来说明前面的签名是以HS256算法得到。

4、JWT使用方式

  通常推荐的做法是客户端在 HTTP 请求的头信息Authorization字段里面:

Authorization: Bearer <token>

  服务端获取JWT方式

String token = request.getHeader("token");

三、与SpringBoot整合

1、核心依赖文件

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

2、配置文件

// 跟spring同级
config:
  jwt:
    # 加密密钥
    secret: TestTokenSecret  // 这个自己定义
    # token有效时长
    expire: 3600
    # header 名称
    header: token

3、JWT配置代码块

@ConfigurationProperties(prefix = "config.jwt")
@Component
public class JwtConfig {
    /*
     * 根据身份ID标识,生成Token
     */
    public String getToken (String identityId){
        Date nowDate = new Date();
        //过期时间
        Date expireDate = new Date(nowDate.getTime() + expire * 1000);
        return Jwts.builder()
                .setHeaderParam("typ", "JWT")
                .setSubject(identityId)
                .setIssuedAt(nowDate)
                .setExpiration(expireDate)
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS512, secret)
                .compact();
    }
    /*
     * 获取 Token 中注册信息
     */
    public Claims getTokenClaim (String token) {
        try {
            return Jwts.parser().setSigningKey(secret).parseClaimsJws(token).getBody();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
    /*
     * Token 是否过期验证
     */
    public boolean isTokenExpired (Date expirationTime) {
        return expirationTime.before(new Date());
    }
    private String secret;
    private long expire;
    private String header;
    // 省略 GET 和 SET
}

  主要是看上面加粗的一个生成token,一个解析token的方法咯。

  网上其实也有蛮多 JwtUtil 工具类,可以自己搜的参考。

四、拦截示例

  其实一般都会搭配SpringSecurity使用,这里自定义一个拦截器示例看下

1、配置Token拦截器

@Component
public class TokenInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {
    @Resource
    private JwtConfig jwtConfig ;
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request,
                             HttpServletResponse response,
                             Object handler) throws Exception {
        // 地址过滤
        String uri = request.getRequestURI() ;
        if (uri.contains("/login")){
            return true ;
        }
        // Token 验证
        String token = request.getHeader(jwtConfig.getHeader());
        if(StringUtils.isEmpty(token)){
            token = request.getParameter(jwtConfig.getHeader());
        }
        if(StringUtils.isEmpty(token)){
            throw new Exception(jwtConfig.getHeader()+ "不能为空");
        }
        Claims claims = jwtConfig.getTokenClaim(token);
        if(claims == null || jwtConfig.isTokenExpired(claims.getExpiration())){
            throw new Exception(jwtConfig.getHeader() + "失效,请重新登录");
        }
        //设置 identityId 用户身份ID
        request.setAttribute("identityId", claims.getSubject());
        return true;
    }
}

2、拦截器注册

@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Resource
    private TokenInterceptor tokenInterceptor ;
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(tokenInterceptor).addPathPatterns("/**");
    }
}

  然后就可以写接口测试了。

原文地址:https://www.cnblogs.com/goloving/p/14923580.html