java前后端分离框架_JAVA框架-前后端分离(跨域和JWT)

跨域

当我们在做前后端分离项目的时候，Tomcat往往并不是将前端页面和后端程序统一部署的，一般我们会有一个单独的部署静态html的服务器，那么此时前端的服务器如果想要访问后端的服务器时候，浏览器默认是会拦截这个操作的，因为浏览器有一种叫做同源策略(Same origin policy)的安全机制。

同源策略(Same origin policy)是一种约定，它是浏览器最核心也最基本的安全功能，如果缺少了同源策略，则浏览器的正常功能可能会受到影响。可以说Web是构建在同源策略基础之上的，浏览器只是针对同源策略的一种实现。

同源策略是浏览器的行为，是为了保护本地数据不被JavaScript代码获取回来的数据污染，浏览器会先发送OPTION请求进行预检查,判断服务器是否允许跨域,如果允许才发送真正的请求,否则抛出异常。

那么，我们总结一下什么叫做跨域？

当一个请求url的协议、域名、端口三者之间任意一个与当前页面url不同即为跨域。

什么时候回产生跨域问题呢？

浏览器在解析执行一个网页时,如果页面中的js代码请求了另一个非同源的资源,则会产生跨越问题，而浏览器直接跳转另一个非同源的地址时不会有跨域问题

如何解决跨域问题呢？

既然禁止跨域问题时浏览器的行为,那么只需要设置浏览器运行解析跨域请求的数据即可,但是这个设置必须放在服务器端,由服务器端来判断对方是否可信任，在响应头中添加一个字段,告诉浏览器,某个服务器是可信的。

public class AServlet extends javax.servlet.http.HttpServlet {

protected void doPost(javax.servlet.http.HttpServletRequest request, javax.servlet.http.HttpServletResponse response) throws javax.servlet.ServletException, IOException {

}

protected void doGet(javax.servlet.http.HttpServletRequest request, javax.servlet.http.HttpServletResponse response) throws javax.servlet.ServletException, IOException {

//设置允许跨域，其中*表示允许所有地址访问

response.setHeader("Access-Control-Allow-Origin","*");

String s = "{\"name\":\"jack\"}";

response.getWriter().println(s);

}

}

还有一些其他的相关设置

//指定允许其他域名访问

'Access-Control-Allow-Origin:http://XXX.XXX.XXX'//一般用法(*，指定域，动态设置)，注意*不允许携带认证头和cookies

//预检查间隔时间

'Access-Control-Max-Age: 1800'

//允许的请求类型

'Access-Control-Allow-Methods:GET,POST,PUT,POST'

//列出必须携带的字段

'Access-Control-Allow-Headers:x-requested-with,content-type'

状态保持问题和JWT

在传统项目中，我们把登录后的用户信息一般存放在cookie和session中，但这在前后端分离项目中出现了问题。sessionid是使用cookie存储在客户端的,而cookie遵守同源策略,只在同源的请求中有效。虽然我们可以在cookie中指定domain来解决,但是cookie必须针对性的设置作用域，这对于有多个不同域要共享cookie时,可操作性差,难以维护。

另外在分布式架构中，共享session和cookie也是一大问题,必须引入第三方来完成session的存储和共享(也可通过中间层做cookie转发如Nginx,Node.js),这也是传统单体服务无法支持分布式和集群的问题所在。

为了解决以上问题，我们需要一种新的状态保持方法：JWT(json WEB token)

JWT的工作流程

回顾,之所以使用session和cookie是因为HTTP的无状态性质,导致服务器无法识别多次请求是否来自同一个用户。

JWT可以对用户信息进行加密生成一个字符串,下发到客户端,客户端在后续请求中携带该字符串,服务器解析后取出用户信息,从而完成用户身份的识别,如下图:

简而言之，JWT就是一串加密后的字符串，长这个样子：

中间由“.”分割成三部分，

Header(头部)

Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据，例如签名算法等,像下面这样:

{

"alg": "HS256",

"typ": "JWT"

}

alg属性表示签名的算法，默认是 HMAC SHA256;

typ属性表示这个令牌(token)的类型统一写为JWT

最后使用base64URL算法转换为字符串;

Payload(负载)

Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放真正需要传递的数据,JWT 规定了7个保留字段,如下:

iss (issuer)：签发人

exp (expiration time)：过期时间

sub (subject)：主题

aud (audience)：受众

nbf (Not Before)：生效时间

iat (Issued At)：签发时间

jti (JWT ID)：编号

Signature(签名)

部分是对前两部分的签名，防止数据篡改。签名时需要指定一个密钥(secret)。密钥只有服务器才知道，不能泄露给用户。然后使用 Header 里面指定的签名算法(默认是 HMAC SHA256)

JWT的优点和缺点？

优点：

满足REST Full的无状态要求(为了提高系统的扩展性,REST要求所有信息由请求端来提供,如此才使得JWT成为了分布式,集群构架的首选方式)

在分布式,集群系统,前后端分离中使身份验证变得非常简单

可用于其他数据交换

合理的使用可减少数据库查询次数

缺点：

对于同样的数据JWT整体大小超过cookie,这会增加网络开销

服务器每次解析JWT都需要再次执行对应的算法,这将增加系统开销

在传统单体服务,和WEBApp形式的前后端分离项目中使用JWT反而不如Session+cookie

简单的JWT案例

首先我们要导入几个jar包

import com.auth0.jwt.JWT;

import com.auth0.jwt.JWTCreator;

import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;

import com.fasterxml.jackson.databind.util.TokenBuffer;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.annotation.WebServlet;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import java.io.IOException;

import java.util.Date;

@WebServlet(name = "Servlet" ,urlPatterns = "/test")

public class Servlet extends HttpServlet {

protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

}

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

String name = request.getParameter("name");

String pwd = request.getParameter("pwd");

response.setContentType("application/json;charset=utf-8");

if(name.equals("jeason") && pwd.equals("123") ){

//生成一个Token，返回给客户端

JWTCreator.Builder builder = JWT.create();

//指定算法，传入一个秘钥

Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256("2341234SKDJFALSJFLKAJSDKJ");

//支持链式调用

String Token = builder

.withSubject("test this jwt")//设置主题

.withExpiresAt(new Date(new Date().getTime() + (1000 * 60 * 30)))//设置时间

.withClaim("userID", "No.001")//负载数据(用户自定义)

.sign(algorithm);

System.out.println("Token is:"+ Token);

//将Token放入响应头

response.setHeader("Token",Token);

response.getWriter().println("登陆成功");

}else {

response.getWriter().println("登录失败");

}

}

}

这样，我们就简单的实现了，登录后由服务器给客户端发送一个标记信息的Token。

另外，我们还可以写一个简单的例子来检查收到的请求是否包含正确的Token：

import com.auth0.jwt.JWT;

import com.auth0.jwt.JWTVerifier;

import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;

import com.auth0.jwt.exceptions.JWTVerificationException;

import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.annotation.WebServlet;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import java.io.IOException;

@WebServlet(name = "CheckServlet",urlPatterns = "/check")

public class CheckServlet extends HttpServlet {

protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

}

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

//取出Token

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

if(token != null){

//检查Token是否有效，主要看是否过期，以及是否被篡改

//指定算法，传入一个秘钥

Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256("2341234SKDJFALSJFLKAJSDKJ");

JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm).build();

try{

verifier.verify(token);

DecodedJWT decode = JWT.decode(token);

String userID = decode.getClaim("userID").asString();

System.out.println(userID);

response.getWriter().println("Token 验证成功！！");

}catch ( JWTVerificationException e ){

System.out.println("Token 过期或者被篡改！！");

response.getWriter().println("Token 过期或者被篡改！！");

}

}else{

System.out.println("NO token");

}

}

}