前言
JWT（JSON Web Token）是一种轻量级的、可扩展的、基于JSON的身份验证和授权机制，用于在不同的应用程序之间安全地传输信息。JWT是由三部分组成：头部、载荷和签名。头部通常包含有关JWT的元数据，如过期时间、签名算法等；载荷包含要传输的信息，例如用户ID、角色等；签名则用于验证JWT是否被篡改过。
Session认证
互联网服务离不开用户认证，一般流程是这样的：
- 用户向服务器发送用户名和密码。
- 服务器验证通过后，在当前对话(session)里面保存相关数据，比如用户角色登录时间等。
- 服务器向用户返回一个 session id，写入用户的 Cookie。用户随后的每一次请求，都会通过 Cookie，将 session id 传回服务器服务器收到 session id，找到前期保存的数据，由此得知用户的身份。
session 认证的方式应用非常普遍，但也存在一些问题，扩展性不好，如果是服务器集群，或者是跨域的服务导向架构，就要求 session 数据共享，每台服务器都能够读取 session，针对此种问题一般有两种方案: 一种解决方案是session 数据持久化，写入数据库或别的持久层。各种服务收到请求后，都向持久层请求数据。这种方案的优点是架构清晰，缺点是工程量比较大。 一种方案是服务器不再保存 session 数据，所有数据都保存在客户端，每次请求都发回服务器。Token认证就是这种方案的一个代表
Token认证
Token是在服务端产生的一串字符串,是客户端访问资源接口(API)时所需要的资源凭证，流程如下:
- 客户端使用用户名跟密码请求登录，服务端收到请求，去验证用户名与密码
- 验证成功后，服务端会签发一个 token 并把这个 token 发送给客户端
- 客户端收到 token 以后，会把它存储起来，比如放在 cookie 里或者localStorage 里
- 客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 token
- 服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着的 token，如果验证成功就向客户端返回请求的数据
Token认证的特点
基于token的用户认证是一种服务端无状态的认证方式，服务端不用存放token 数据。 用解析 token的计算时间换取 session 的存储空间，从而减轻服务器的压力，减少频繁的查询数据库 token 完全由应用管理，所以它可以避开同源策略
JWT
JSON Web Token（简称JWT）是一个token的具体实现方式，是目前最流行的跨域认证解决方案。
JWT的原理是，服务器认证以后，生成一个JSON对象，发回给用户。
用户于服务端通信的时候，都要发回这个JSON对象。服务器完全只靠这个对象认定用户身份。
为了防止用户篡改数据，服务器在生成这个对象的时候，会加上签名。
JWT的由三个部分组成，依次如下： Header（头部）、Payload（负载）、Signature（签名）
三部分最终组合为完整的字符串，中间使用 . 分隔，如下： Header.Payload.Signature
Header
Header部分是一个JSON对象，描述JWT的元数据
代码语言：javascript复制{
"alg" : "HS256",
"typ" : "JWT"
}alg属性表示签名的算法 (algorithm)，默认是HMAC SHA256 (写成HS256) typ属性表示这个令牌 (token)的类型 (ype)，JWT 令牌统一写为JWT
最后，将上面的JSON 对象使用 Base64URL算法转成字符串
Payload
Payload 部分也是一个JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。JWT 规定了7个官方字段，供选用。
- 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 (WT ID): 编号 注意，JWT 默认是不加密的，任何人都可以读到，所以不要把秘密信息放在个部分。 这个JSON 对象也要使用 Base64URL算法转成字符串
Signature
Signature部分是对前两部分的签名，防止数据篡改
首先，需要指定一个密钥 (secret) 。这个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)，按照下面的公式产生签名
JWT的特点
客户端收到服务器返回的JWT，可以储存在 Cookie 里面，也可以储存在ocalStorage。 客户端每次与服务器通信，都要带上这个JWT，可以把它放在 Cookie 里面自动发送，但是这样不能跨域。 更好的做法是放在HTTP 请求的头信息Authorization字段里面，单独发送
JWT的使用
首先引入Maven依赖。
代码语言：javascript复制<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt</artifactId>
<version>0.9.1</version>
</dependency>创建工具类，用户创建JWT字符串和解析JWT
代码语言：javascript复制@Component
public class JwtUtil {
@Value("${jwt.secretKey}")
private String secretKey;
public String createJWT(String id, String subject, long ttlMillis, Map<String, Object> map) throws Exception {
JwtBuilder builder = Jwts.builder()
.setId(id)
.setSubject(subject) // 发行者
.setIssuedAt(new Date()) // 发行时间
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, secretKey) // 签名类型 与 密钥
.compressWith(CompressionCodecs.DEFLATE);// 对载荷进行压缩
if (!CollectionUtils.isEmpty(map)) {
builder.setClaims(map);
}
if (ttlMillis > 0) {
builder.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() ttlMillis));
}
return builder.compact();
}
public Claims parseJWT(String jwtString) {
return Jwts.parser().setSigningKey(secretKey)
.parseClaimsJws(jwtString)
.getBody();
}
}接着在application.yml配置文件配置jwt.secretKey
代码语言：javascript复制## 用户生成jwt字符串的secretKey
jwt:
secretKey: ak47接着创建一个实体类
代码语言：javascript复制public class BaseResponse {
private String code;
private String msg;
public static BaseResponse success() {
return new BaseResponse("0", "成功");
}
public static BaseResponse fail() {
return new BaseResponse("1", "失败");
}
//构造器、getter、setter方法
}
public class JwtResponse extends BaseResponse {
private String jwtData;
public static JwtResponse success(String jwtData) {
BaseResponse success = BaseResponse.success();
return new JwtResponse(success.getCode(), success.getMsg(), jwtData);
}
public static JwtResponse fail(String jwtData) {
BaseResponse fail = BaseResponse.fail();
return new JwtResponse(fail.getCode(), fail.getMsg(), jwtData);
}
//构造器、getter、setter方法
}接着是Controller控制类：
代码语言：javascript复制@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@Resource
private UserService userService;
@RequestMapping(value = "/login", method = RequestMethod.POST)
public JwtResponse login(@RequestParam(name = "userName") String userName,
@RequestParam(name = "passWord") String passWord){
String jwt = "";
try {
jwt = userService.login(userName, passWord);
return JwtResponse.success(jwt);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return JwtResponse.fail(jwt);
}
}
}还有Service层
代码语言：javascript复制@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Resource
private JwtUtil jwtUtil;
@Resource
private UserMapper userMapper;
@Override
public String login(String userName, String passWord) throws Exception {
//登录验证
User user = userMapper.findByUserNameAndPassword(userName, passWord);
if (user == null) {
return null;
}
//如果能查出，则表示账号密码正确，生成jwt返回
String uuid = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();
map.put("name", user.getName());
map.put("age", user.getAge());
return jwtUtil.createJWT(uuid, "login subject", 0L, map);
}
}还有xml
代码语言：javascript复制<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="io.github.yehongzhi.jwtdemo.mapper.UserMapper">
<select id="findByUserNameAndPassword" resultType="io.github.yehongzhi.jwtdemo.model.User">
select * from user where user_name = #{userName} and pass_word = #{passWord}
</select>
</mapper>后续就可以做接口验证啦
代码语言：javascript复制@RestController
@RequestMapping("/jwt")
public class TestController {
@Resource
private JwtUtil jwtUtil;
@RequestMapping("/test")
public Map<String, Object> test(@RequestParam("jwt") String jwt) {
//这个步骤可以使用自定义注解 AOP编程做解析jwt的逻辑，这里为了简便就直接写在controller里
Claims claims = jwtUtil.parseJWT(jwt);
String name = claims.get("name", String.class);
String age = claims.get("age", String.class);
HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();
map.put("name", name);
map.put("age", age);
map.put("code", "0");
map.put("msg", "请求成功");
return map;
}
}
