背景
JWT全称是：json web token。它将用户信息加密到 token 里，服务器不保存任何用户信息。服务器通过使用保存的密钥验证 token 的正确性，只要正确即通过验证。
优点
1.简介：可以通过 URL POST 参数或者在 HTTP header 发送，因为数据量小，传输速度也很快；
2.自包含：负载中可以包含用户所需要的信息，避免了多次查询数据库；
3.因为 Token 是以 JSON 加密的形式保存在客户端的，所以 JWT 是跨语言的，原则上任何 web 形式都支持；
4.不需要再服务端保存会话信息，特别适用于分布式微服务；
缺点
1.无法作废已经发布的令牌；
2.不易应对数据过期；
一 JWT 消息构成
1.1 组成
一个 Token 分三部分，按顺序为
1.头部（header）
2.载荷（payload）
3.签证（signature）
三部分之间用.分割。例如：
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJhdWQiOiIxYzdiY2IzMS02ODFlLTRlZGYtYmU3Yy0wOTlkODAzM2VkY2UiLCJleHAiOjE1Njk3Mjc4OTF9.wweMzyB3tSQK34Jmez36MmC5xpUh15Ni3vOV_SGCzJ8
1.2 header
JWT的头部承载两部分信息：
1.声明类型，这里是JWT
2.声明加密的算法，通常直接使用 HMAC SHA256
JWT里验证和签名使用的算法列表如下：
| JWT | 算法名称 |
| HS256 | HMAC256 |
| HS384 | HMAC384 |
| HS512 | HMAC512 |
| RS256 | RSA256 |
| RS384 | RSA384 |
| RS512 | RSA512 |
| ES256 | ECDSA256 |
| ES384 | ECDSA384 |
| ES512 | ECDSA512 |
1.3 playload
载荷就是存放有效信息的地方。基本上填两种类型的数据
1.标准中注册的声明的数据；
2.自定义数据；
由这两部分内部做 base64 加密。
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,从而回避重放攻击。
自定义数据：存放我们想放在 token 中存放的 key-value 值；
1.4 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；
base64 加密后的 header 和 base64 加密后的 payload 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；
二 Spring Boot 和 JWT集成实例
依赖
2.1 项目依赖
com.auth0 java-jwt 3.8.1 org.springframework.boot spring-boot-starter-web io.jsonwebtoken jjwt 0.9.1 com.auth0 java-jwt 3.8.1 org.springframework.boot spring-boot-starter-data-redis org.projectlombok lombok 1.8.4 com.alibaba fastjson 1.2.47
2.2 自定义注解 @JwtToken
加上该注解的接口需要登录才能访问
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface JwtToken {
boolean required() default true;
}
2.3 JWT认证工具类 JwtUtil.java
主要用来生成签名 校验签证和通过签名获取信息
public class JwtUtil {
/**
* 过期时间5分钟
*/
private static final long EXPIRE_TIME = 5 * 60 * 1000;
/**
* jwt 密钥
*/
private static final String SECRET = "jwt_secret";
/**
* 生成签名，五分钟后过期
* @param userId
* @return
*/
public static String sign(String userId) {
try {
Date date = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME);
Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET);
return JWT.create()
// 将 user id 保存到 token 里面
.withAudience(userId)
// 五分钟后token过期
.withExpiresAt(date)
// token 的密钥
.sign(algorithm);
} catch (Exception e) {
return null;
}
}
/**
* 根据token获取userId
* @param token
* @return
*/
public static String getUserId(String token) {
try {
String userId = JWT.decode(token).getAudience().get(0);
return userId;
} catch (JWTDecodeException e) {
return null;
}
}
/**
* 校验token
* @param token
* @return
*/
public static boolean checkSign(String token) {
try {
Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET);
JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm)
// .withClaim("username", username)
.build();
DecodedJWT jwt = verifier.verify(token);
return true;
} catch (JWTVerificationException exception) {
throw new RuntimeException("token 无效，请重新获取");
}
}
}
2.4 拦截器拦截带有注解的接口 JwtInterceptor.java
public class JwtInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object object) {
// 从 http 请求头中取出 token
String token = httpServletRequest.getHeader("token");
// 如果不是映射到方法直接通过
if(!(object instanceof HandlerMethod)){
return true;
}
HandlerMethod handlerMethod=(HandlerMethod)object;
Method method=handlerMethod.getMethod();
//检查有没有需要用户权限的注解
if (method.isAnnotationPresent(JwtToken.class)) {
JwtToken jwtToken = method.getAnnotation(JwtToken.class);
if (jwtToken.required()) {
// 执行认证
if (token == null) {
throw new RuntimeException("无token，请重新登录");
}
// 获取 token 中的 userId
String userId = JwtUtil.getUserId(token);
System.out.println("用户id:" + userId);
// 验证 token
JwtUtil.checkSign(token);
}
}
return true;
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception {
}
}
注册拦截器：WebConfig.java
@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
/**
* 添加jwt拦截器
* @param registry
*/
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(jwtInterceptor())
// 拦截所有请求，通过判断是否有 @JwtToken 注解 决定是否需要登录
.addPathPatterns("/**");
}
/**
* jwt拦截器
* @return
*/
@Bean
public JwtInterceptor jwtInterceptor() {
return new JwtInterceptor();
}
}
2.5 全局异常捕获
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
@ResponseBody
@ExceptionHandler(Exception.class)
public Object handleException(Exception e) {
String msg = e.getMessage();
if (msg == null || msg.equals("")) {
msg = "服务器出错";
}
JSONObject jsonObject = new JSONObject();
jsonObject.put("message", msg);
return jsonObject;
}
}
2.6 接口 JwtController.java
@RestController
@RequestMapping("/jwt")
public class JwtController {
/**
* 登录并获取token
* @param userName
* @param passWord
* @return
*/
@PostMapping("/login")
public Object login( String userName, String passWord){
JSONObject jsonObject=new JSONObject();
// 检验用户是否存在(为了简单，这里假设用户存在，并制造一个uuid假设为用户id)
String userId = UUID.randomUUID().toString();
// 生成签名
String token= JwtUtil.sign(userId);
Map userInfo = new HashMap<>();
userInfo.put("userId", userId);
userInfo.put("userName", userName);
userInfo.put("passWord", passWord);
jsonObject.put("token", token);
jsonObject.put("user", userInfo);
return jsonObject;
}
/**
* 该接口需要带签名才能访问
* @return
*/
@JwtToken
@GetMapping("/getMessage")
public String getMessage(){
return "你已通过验证";
}
}
2.7 Postman测试接口
2.7.1 在没有token的情况下访问jwt/getMessage 接口
2.7.2 先登录，再访问jwt/getMessage接口
登录：
携带token再次请求jwt/getMessage接口
总结
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