JSON Web Token(JWT)是目前流行的跨域身份验证解决方案。
官网:https://jwt.io/
本文使用spring boot 2 集成JWT实现api接口验证。
一、JWT的数据结构
JWT由header(头信息)、payload(有效载荷)和signature(签名)三部分组成的,用“.”连接起来的字符串。
JWT的计算逻辑如下:
(1)signature = HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret)
其中私钥secret保存于服务器端,不能泄露出去。
(2)JWT = base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload) + signature
下面截图以官网的例子,简单说明
二、JWT工作机制
客户端使用其凭据成功登录时,服务器生成JWT并返回给客户端。
当客户端访问受保护的资源时,用户代理使用Bearer模式发送JWT,通常在Authorization header中,如下所示:
Authorization: Bearer
服务器检查Authorization header中的有效JWT ,如果有效,则允许用户访问受保护资源。JWT包含必要的数据,还可以减少查询数据库或缓存信息。
三、spring boot集成JWT实现api接口验证
开发环境:
IntelliJ IDEA 2019.2.2
jdk1.8
Spring Boot 2.1.11
1、创建一个SpringBoot项目,pom.xml引用的依赖包如下
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
com.auth0
java-jwt
3.8.3
org.projectlombok
lombok
1.18.10
provided
com.alibaba
fastjson
1.2.62
2、定义一个接口的返回类
package com.example.jwtdemo.entity;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.ToString;
import java.io.Serializable;
@Data
@NoArgsConstructor
@ToString
public class ResponseData implements Serializable {
/**
* 状态码:0-成功,1-失败
* */
private int code;
/**
* 错误消息,如果成功可为空或SUCCESS
* */
private String msg;
/**
* 返回结果数据
* */
private T data;
public static ResponseData success() {
return success(null);
}
public static ResponseData success(Object data) {
ResponseData result = new ResponseData();
result.setCode(0);
result.setMsg("SUCCESS");
result.setData(data);
return result;
}
public static ResponseData fail(String msg) {
return fail(msg,null);
}
public static ResponseData fail(String msg, Object data) {
ResponseData result = new ResponseData();
result.setCode(1);
result.setMsg(msg);
result.setData(data);
return result;
}
}
3、统一拦截接口返回数据
package com.example.jwtdemo.config;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.example.jwtdemo.entity.ResponseData;
import org.springframework.core.MethodParameter;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.converter.HttpMessageConverter;
import org.springframework.http.server.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.ServerHttpResponse;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;
import org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ResponseBodyAdvice;
/**
* 实现ResponseBodyAdvice接口,可以对返回值在输出之前进行修改
*/
@RestControllerAdvice
public class GlobalResponseHandler implements ResponseBodyAdvice
4、统一异常处理
package com.example.jwtdemo.exception;
import com.example.jwtdemo.entity.ResponseData;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
@ExceptionHandler(Exception.class)
public ResponseData exceptionHandler(Exception e) {
e.printStackTrace();
return ResponseData.fail(e.getMessage());
}
}
5、创建一个JWT工具类
package com.example.jwtdemo.common;
import com.auth0.jwt.JWTVerifier;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;
import com.auth0.jwt.JWT;
import java.util.Date;
public class JwtUtils {
public static final String TOKEN_HEADER = "Authorization";
public static final String TOKEN_PREFIX = "Bearer ";
// 过期时间,这里设为5分钟
private static final long EXPIRE_TIME = 5 * 60 * 1000;
// 密钥
private static final String SECRET = "jwtsecretdemo";
/**
* 生成签名,5分钟后过期
*
* @param name 名称
* @param secret 密码
* @return 加密后的token
*/
public static String sign(String name) {
Date date = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME);
Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET); //使用HS256算法
String token = JWT.create() //创建令牌实例
.withClaim("name", name) //指定自定义声明,保存一些信息
//.withSubject(name) //信息直接放在这里也行
.withExpiresAt(date) //过期时间
.sign(algorithm); //签名
return token;
}
/**
* 校验token是否正确
*
* @param token 令牌
* @param secret 密钥
* @return 是否正确
*/
public static boolean verify(String token) {
try{
String name = getName(token);
Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET);
JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm)
.withClaim("name", name)
//.withSubject(name)
.build();
DecodedJWT jwt = verifier.verify(token);
return true;
} catch (Exception e){
return false;
}
}
/**
* 获得token中的信息
*
* @return token中包含的名称
*/
public static String getName(String token) {
try {
DecodedJWT jwt = JWT.decode(token);
return jwt.getClaim("name").asString();
}catch(Exception e){
return null;
}
}
}
6、新建两个自定义注解:一个需要认证、另一个不需要认证
package com.example.jwtdemo.config;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface LoginToken {
boolean required() default true;
}
package com.example.jwtdemo.config;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface PassToken {
boolean required() default true;
}
7、新建拦截器并验证token
package com.example.jwtdemo.config;
import com.example.jwtdemo.common.JwtUtils;
import org.springframework.web.method.HandlerMethod;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.lang.reflect.Method;
public class AuthenticationInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
// 如果不是映射到方法直接通过
if(!(handler instanceof HandlerMethod)){
return true;
}
HandlerMethod handlerMethod=(HandlerMethod)handler;
Method method=handlerMethod.getMethod();
//检查是否有passtoken注释,有则跳过认证
if (method.isAnnotationPresent(PassToken.class)) {
PassToken passToken = method.getAnnotation(PassToken.class);
if (passToken.required()) {
return true;
}
}
//检查有没有需要用户权限的注解
if (method.isAnnotationPresent(LoginToken.class)) {
LoginToken loginToken = method.getAnnotation(LoginToken.class);
if (loginToken.required()) {
// 执行认证
String tokenHeader = request.getHeader(JwtUtils.TOKEN_HEADER);// 从 http 请求头中取出 token
if(tokenHeader == null){
throw new RuntimeException("没有token");
}
String token = tokenHeader.replace(JwtUtils.TOKEN_PREFIX, "");
if (token == null) {
throw new RuntimeException("没有token");
}
boolean b = JwtUtils.verify(token);
if (b == false) {
throw new RuntimeException("token不存在或已失效,请重新获取token");
}
return true;
}
}
return false;
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
}
}
8、配置拦截器
package com.example.jwtdemo.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;
@Configuration
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(authenticationInterceptor())
.addPathPatterns("/**");
}
@Bean
public AuthenticationInterceptor authenticationInterceptor() {
return new AuthenticationInterceptor();
}
}
9、新建一个测试的控制器
package com.example.jwtdemo.controller;
import com.example.jwtdemo.common.JwtUtils;
import com.example.jwtdemo.config.LoginToken;
import com.example.jwtdemo.config.PassToken;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
@RestController
public class DemoController {
@PassToken
@PostMapping("getToken")
public String getToken(@RequestParam String userName, @RequestParam String password){
if(userName.equals("admin") && password.equals("123456")){
String token = JwtUtils.sign("admin");
return token;
}
return "用户名或密码错误";
}
@LoginToken
@GetMapping("getData")
public String getData() {
return "获取数据...";
}
}
10、Postman测试
(1)GET请求:http://localhost:8080/getData,返回如下
(2)GET请求:http://localhost:8080/getData,在token中随便输入字符串,返回如下
(3)POST请求:http://localhost:8080/getToken,并设置用户名和密码参数,返回如下
(4)GET请求:http://localhost:8080/getData,在token中输入上面token字符串,返回如下