session认证机制和JWT token认证机制

1.web开发模式

（1）基于服务器渲染的传统web开发模式

服务器发送给客户端的HTML页面，是在服务器端通过字符串的拼接，动态生成的。
因此，客户端不需要使用Ajax这样的技术额外请求页面的数据。
优点：前端耗时少；有利于SEO（Search Engine Optimization,搜索引擎优化）
缺点：占用服务器资源；不利于前后端分离，开发效率低

（2）基于前后分离的web开发模式 （目前主流的方式）

前后端分离的开发模式，依赖于Ajax技术的广泛应用，简而言之，前后端分离的web开发模式，
就是后端只负责提供API接口，前端使用Ajax调用接口的模式。
优点：开发体验好；用户体验好；减轻了服务器端的渲染压力
缺点：不利于SEO。
利用Vue，React等前端框架的SSR（server sider render)技术能够很好的解决SEO问题。

2.身份认证机制

身份认证 authentication又称“身份认证”，“鉴权”，是指通过一定的手段，完成对用户身份的确定。
身份认证的目的，是为了确定当前所声称为某种身份的用户，确实是所声称的用户。
不同开发模式下的身份认证，对于服务端渲染和前后端分离这两种开发模式来说，分别有着不同的身份认证方案：

• 服务器端渲染推荐使用Session认证机制
• 前后端分离推荐使用JWT token认证机制

3.Session认证机制

1）http的无状态性

了解http协议的无状态性是进一步学习Session认证机制的必要前提。http协议的无状态性，指的是客户端的每次Http请求都是独立的，连续多个请求之间没有直接的关系，服务器不会主动保留每次HTTP请求的状态。

2）Cookie

（1）什么是cookie?

现实生活中的会员卡身份认证方式，在web开发中的术语叫做cookie。
Cookie是存储在用户浏览器中的一段不超过4kb的字符串。它由一个名称（Name），一个值（Value）和其它几个用于控制Cookie有效期，安全性，使用范围的可选属性组成。
不同域名下的Cookie各自独立，每当客户端发起请求时，会自动把当前域名下所有未过期的cookie一同发送到服务器。
cookie的几大特性： 自动发送；域名独立；过期时限；4kb限制

（2）cookie在身份认证中的作用

客户端第一次请求服务器的时候，服务器通过响应头的形式，向客户端发送一个身份认证的Cookie，客户端会自动将cookie保存在浏览器中。
随后，当客户端浏览器每次请求服务器的时候，浏览器会自动将身份认证相关的Cookie，通过请求头的形式发送给服务器，服务器即可验明客户端的身份。

（3）cookie机制

如果不在浏览器中设置过期时间，cookie被保存在内存中，声明周期随浏览器的关闭而结束，这个cookie简称会话cookie。如果在浏览器中设置了cookie的过期时间，cookie被保存在硬盘中，关闭浏览器后，cookie数据仍然存在，直到过期时间结束才消失。

3）session的认证机制

session用于保存每个用户的专门信息，变量的值保存在服务器端，通过session id来区分不同的客户。
session的认证机制，依赖于cookie，因为session id保存在cookie中。如果禁用cookie，则要使用URL重写，不安全。
session机制：
当服务器收到请求，需要创建session对象时，首先会检查客户端请求中是否包含sessionid。如果有sessionid，服务器将根据sessionid返回对应session对象。如果客户端请求中没有sessionid，服务器会创建新的session对象，并把sessionid在本次响应中返回给客户端。通常使用cookie方式存储sessionid到客户端，在交互中，浏览器会默认携带cookie中的sessionid发送给服务器。
当浏览器支持cookie的时候，url不做任何处理。当浏览器不支持Cookie的时候，将会重写url将sessionid拼接到访问地址之后。

1. 当用户第一次通过浏览器使用用户名和密码访问服务器的时候，服务器对用户名和密码进行验证
2. 验证成功后，在服务器端生成并保存session数据，通过cookie向浏览器返回sessionid，浏览器将sessionid记录在cookie中。
3. 当浏览器再次访问时，会默认携带cookie中的sessionid，服务器校验sessionid存在或有效，如果存在就保存会话，不需要登录，返回浏览器所需要的数据。

4）session的问题

• 扩展性（最大的问题）：用户认证之后，服务器端做认证记录，如果认证记录被保存在内存中的话，这意味着用户下次请求还必须请求在这台服务器，这样才能拿到授权的资源。这样在分布式的应用上，相应的限制了负载均衡器的能力，也意味着限制了应用的扩展能力。
• session的内存问题：因为session存在服务器内存（缓存，数据应该也可以存但是不好）中，用户过多时，内存开销会比较大。
• CSRF（cross site request forgery 跨站请求伪造攻击）:session基于cookie来进行用户识别的，cookie如果被截获，用户就会很容易收到跨站请求伪造攻击。

4.JWT token认证机制

1）了解session认证的局限性

session认证机制需要配合cookie才能实现。由于cookie默认不支持跨域请求访问，所以，当涉及到前端跨域请求后端接口的时候，需要做很多额外的配置，才能实现跨域session认证。

• 当前端请求后端接口不存在跨域问题的时候，推荐使用session认证机制。
• 当前端需要跨域请求后端接口的时候，不推荐使用session身份认证机制，推荐使用jwt认证机制。

2）什么是JWT

JWT(JSON Web Token)是目前最流行的跨域认证解决方案。它借助JSON格式数据作为web应用请求中的令牌，进行数据的自包含设计，实现各安全的信息传输，在数据传输过程中还可以对数据进行加密，签名等相关处理。

3）JWT的工作原理

总结：用户的信息通过token字符串的形式，保存在客户端浏览器中。服务器通过还原token字符串的形式来认证用户的身份。

4）JWT的组成部分

JWT 通常由三部分组成，分别是Header(头部），Payload(有效载荷），Signature(签名）。三者之间使用英文的"."分隔，格式如下：Header.Palyload.Signature

• 头部（header）：包含token类型和加密算法信息，使用base64编码生产字符串
• 载荷（payload）：payload部分才是真正的用户信息，它是用户信息经过加密之后生成的字符串。
• 签证（signature）：防止jwt token被伪造
• header和signature是安全性相关的部分，只是为来保证Token的安全性。

5）JWT的使用

客户端收到服务器返回的jwt之后，通常会将它存储在localStorage或sessionStorage中。此后，客户端每次与服务器通信，都要带上这个jwt的字符串，从而进行身份认证。推荐的做法是把JWT放在HTTP请求头的Authorization字段中，格式如下：Authorization: Bearer