前言
一个JWT由三部分组成：
Header（头部） —— base64编码的Json字符串
Payload（载荷） —— base64编码的Json字符串
Signature（签名）—— 使用指定算法，通过Header和Payload加盐计算的字符串
各部分以" . "分割，如：
eyJhbGciOiJIUzUxMiJ9.eyJjcnQiOjE1MjgzNDM4OTgyNjgsImV4cCI6MTUyODM0MzkxOCwidXNlcm5hbWUiOiJ0b20ifQ.E-0jxKxLICWgcFEwNwQ4pfhdMzchcHmsd8G_BTsWgkUmVwPzDd7jJlf94cAdtbwTLMm27ouYYzTTxMXq7W1jvQ
直接通过base64解码可获得
Header：
{"alg":"HS512"}
Payload：
{"crt":1528343898268,"exp":1528343918,"username":"tom"}
本文基于：
io.jsonwebtoken
jjwt
0.9.0
生成token
public static String generateToken(Stringusername){
Map claims= new HashMap<>();
claims.put(CLAIM_KEY_USERNAME,username);
claims.put(CLAIM_KEY_CREATE_TIME,new Date(System.currentTimeMillis()));
return Jwts.builder()
.setClaims(claims)
.setExpiration(generateExpirationDate())
.signWith(SignatureAlgorithm.HS512, SIGNING_KEY)
//.compressWith(CompressionCodecs.DEFLATE)
.compact();
}
源码部分
Jwts.builder() 返回了一个 DefaultJwtBuilder()
DefaultJwtBuilder属性
private static final ObjectMapper OBJECT_MAPPER = new ObjectMapper();
private Header header; //头部
private Claims claims; //声明
private String payload; //载荷
private SignatureAlgorithm algorithm; //签名算法
private Key key; //签名key
private byte[] keyBytes; //签名key的字节数组
private CompressionCodec compressionCodec; //压缩算法
DefaultJwtBuilder包含了一些Header和Payload的一些常用设置方法
从头说起
- setHeader() 有两种参数形式，一种是Header接口的实现，一种是Map。其中Header接口也继承自Map。如果以第二种形式（即Map）作为参数，在setHeader的时候会生成默认的Header接口实现DefaultHeader对象。两种参数形式调用setHeader()，都会令Header重新赋值。即：
this.header = header;
或者
this.header = new DefaultHeader(header);
- setHeaderParam() 和 setHeaderParams() 向Header追加参数
两个方法都使用ensureHeader() 方法（返回当前header 如果不存在则创建DefaultHeader）
如果即不设置签名，也不进行压缩，header是不是就应该没有了呢？
不是。即时不进行签名，alg也应该存在，不然对其进行解析会出错。
在生成jwt的时候，如果不设置签名，那么header中的alg应该为none。jjwt中compact()方法实现如下：
if (key != null) {
jwsHeader.setAlgorithm(algorithm.getValue());
} else {
//no signature - plaintext JWT:
jwsHeader.setAlgorithm(SignatureAlgorithm.NONE.getValue());
}
即
{"alg":"none"}
再看载荷
- 值得注意的是，载荷部分存在两个属性：payload和claims。两个属性均可作为载荷，jjwt中二者只能设置其一，如果同时设置，在终端方法compact() 中将抛出异常
//payload和claims均不设置
if (payload == null && Collections.isEmpty(claims)) {
throw new IllegalStateException("Either 'payload' or 'claims' must be specified.");
}
//payload和claims同时设置
if (payload != null && !Collections.isEmpty(claims)) {
throw new IllegalStateException("Both 'payload' and 'claims' cannot both be specified. Choose either one.");
}
//签名key（盐）不设置
if (key != null && keyBytes != null) {
throw new IllegalStateException("A key object and key bytes cannot both be specified. Choose either one.");
}
- setPayload() 设置payload，直接赋值
- setClaims() 设置claims，以参数创建一个新Claims对象，直接赋值
- claim() 如果builder中Claims属性为空，则创建DefaultClaims对象，并把键值放入；如果Claims属性不为空，获取之后判断键值，存在则更新，不存在则直接放入。
还提供了 JWT标准 7个保留声明（Reserved claims）的设置方法，7个声明都是可选的，也就是说可以不用设置。
- setIssuer()
- setSubject()
- setAudience()
- setExpiration()
- setNotBefore()
- setIssuedAt()
- setId()
iss: 签发者
sub: 面向用户
aud: 接收者
iat(issued at): 签发时间
exp(expires): 过期时间
nbf(not before)：不能被接收处理时间，在此之前不能被接收处理
jti：JWT ID为web token提供唯一标识
Payload 举例：
{"sub":"subject","aud":"sina.com","iss":"baidu.com","iat":1528360628,"nbf":1528360631,"jti":"253e6s5e","exp":1528360637}
当然也可以在Payload中添加一些自定义的属性claims键值对
compressWith() 压缩方法。当载荷过长时可对其进行压缩。可采用jjwt实现的两种压缩方法CompressionCodecs.GZIP和CompressionCodecs.DEFLATE
signWith() 签名方法。两个参数分别是签名算法和自定义的签名Key（盐）。签名key可以byte[] 、String及Key的形式传入。前两种形式均存入builder的keyBytes属性，后一种形式存入builder的key属性。如果是第二种（及String类型）的key，则将其进行base64解码获得byte[] 。
builder所需的东西都俱备了，那就可以build了！
- compact() 生成JWT。过程如下：
- 载荷校验，前文已经提及。
- 获取key。如果是keyBytes则通过keyBytes及算法名生成key对象。
- 将所使用签名算法写入header。如果使用压缩，将压缩算法写入header。
- 将Json形式的header转为bytes，再Base64编码
- 将Json形式的claims转为bytes，如果需要压缩则压缩，再进行Base64编码
- 拼接header和claims。如果签名key为空，则不进行签名(末尾补分隔符" . ")；如果签名key不为空，以拼接的字符串作为参数，按照指定签名算法进行签名计算签名部分 sign(String jwtWithoutSignature)，签名部分同样也会进行Base64编码。
- 返回完整JWT
jjwt实现的 DefaultJwtSigner 提供了一个带工厂参数的构造方法。并将jjwt实现的 DefaultSignerFactory
静态实例传入，根据不同的签名算法创建对应的签名器进行签名。