大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

基于JWT的Token认证机制实现

一、使用JSON Web Token的好处？

1.性能问题:
JWT方式将用户状态分散到了客户端中，相比于session，可以明显减轻服务端的内存压力。
Session方式存储用户id的最大弊病在于Session是存储在服务器端的，所以需要占用大量服务器内存，对于较大型应用而言可能还要保存许多的状态，一般还需借助nosql和缓存机制来实现session的存储，如果是分布式应用还需session共享。

2.单点登录:
JWT能轻松的实现单点登录，因为用户的状态已经被传送到了客户端。
token 可保存自定义信息，如用户基本信息，web服务器用key去解析token，就获取到请求用户的信息了。
我们也可以配置它以便包含用户拥有的任何权限。这意味着每个服务不需要与授权服务交互才能授权用户。
3.前后端分离:
以前的传统模式下，后台对应的客户端就是浏览器，就可以使用session+cookies的方式实现登录，
但是在前后分离的情况下，后端只负责通过暴露的RestApi提供数据，而页面的渲染、路由都由前端完成。因为rest是无状态的，因此也就不会有session记录到服务器端。
4.兼容性:
支持移动设备，支持跨程序调用，Cookie 是不允许垮域访问的，而 Token 则不存在这个问题。
5.可拓展性:
jwt是无状态的，特别适用于分布式站点的单点登录（SSO）场景。
比如有3台机器（A、B、C）组成服务器集群，若session存在机器A上，session只能保存在其中一台服务器，此时你便不能访问机器B、C，因为B、C上没有存放该Session，
而使用token就能够验证用户请求合法性，并且我再加几台机器也没事，所以可拓展性好。
6.安全性。因为有签名，所以JWT可以防止被篡改。

二、JSON Web Token是什么？

JWT是基于token的身份认证的方案。
json web token全称。可以保证安全传输的前提下传送一些基本的信息，以减轻对外部存储的依赖，减少了分布式组件的依赖，减少了硬件的资源。
可实现无状态、分布式的Web应用授权，jwt的安全特性保证了token的不可伪造和不可篡改。
本质上是一个独立的身份验证令牌，可以包含用户标识、用户角色和权限等信息，以及您可以存储任何其他信息（自包含）。任何人都可以轻松读取和解析，并使用密钥来验证真实性。

缺陷：
1）JWT在生成token的时候支持失效时间，但是支持的失效时间是固定的，比如说一天。
但是用户在等出的时候是随机触发的，那么我们jwt token来做这个失效是不可行的，因为jwt在初始化的时候已经定死在什么时候过期了。
采用其他方案，在redis中存储token，设置token的过期时间，每次鉴权的时候都会去延长时间
2）jwt不适合存放大量信息，信息越多token越长

JWT就是一个字符串，经过加密处理与校验处理的字符串，形式为： A.B.C
A由JWT头部信息header加密得到
B由JWT用到的身份验证信息json数据加密得到
C由A和B加密得到，是校验部分
分别是头部、载荷、签名。

头部（Header）

头部用于描述关于该JWT的最基本的信息，例如其类型以及签名所用的算法等。这也可以被表示成一个JSON对象。

{"typ":"JWT","alg":"HS256"}

在头部指明了签名算法是HS256算法。我们进行BASE64编码http://base64.xpcha.com/，编码后的字符串如下：

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9

小知识：Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。由于2
的6次方等于64，所以每6个比特为一个单元，对应某个可打印字符。三个字节有24
个比特，对应于4个Base64单元，即3个字节需要用4个可打印字符来表示。JDK 中
提供了非常方便的 BASE64Encoder 和 BASE64Decoder，用它们可以非常方便的
完成基于 BASE64 的编码和解码

载荷（playload):载荷就是存放有效信息的地方。

（1）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。

（2）公共的声明
公共的声明可以添加任何的信息，一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可解密.

（3）私有的声明
私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息，因为base64是对称解密的，意味着该部分信息可以归类为明文信息。
这个指的就是自定义的claim。比如前面那个结构举例中的admin和name都属于自定的claim。这些claim跟JWT标准规定的claim区别在于：JWT规定的claim，JWT的接收方在拿到JWT之后，都知道怎么对这些标准的claim进行验证(还不知道是否能够验证)；而private claims不会验证，除非明确告诉接收方要对这些claim进行验证以及规则才行。

定义一个payload:

{"sub":"1234567890","name":"John Doe","admin":true}

然后将其进行base64加密，得到Jwt的第二部分。

eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9

签证（signature）

JWT是一个签证信息，由三部分组成：

header (base64后的)
payload (base64后的)
secret

这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.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。

TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6I
kpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7Hg
Q

注意：secret是保存在服务器端的，jwt的签发生成也是在服务器端的，secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证，所以，它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。

Java的JJWT实现JWT

1.什么是JJWT

JJWT是一个JWT创建和验证的Java库。

2.token的创建

（1）引入依赖

<dependency>
	<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
	<artifactId>jjwt</artifactId>
	<version>0.6.0</version>
</dependency>

（2）创建类CreatejwtTest，用于生成token

public class CreateJwtTest {
	public static void main(String[] args) {
		JwtBuilder builder= Jwts.builder().setId("888")
			.setSubject("小白")
			.setIssuedAt(new Date())//用于设置签发时间
			.signWith(SignatureAlgorithm.HS256,"wangmh");//用于设置签名秘钥
		System.out.println( builder.compact() );
	}
}

（3）测试

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1MjM0M
TM0NTh9.gq0J‐cOM_qCNqU_s‐d_IrRytaNenesPmqAIhQpYXHZk
#再次运行，每次运行结果都会不一样，因为我们载荷中包含了时间

3.token的解析

public class ParseJwtTest {
	public static void main(String[] args) {
		String compactJws="eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1MjM0MTM0NTh9.gq0J‐cOM_qCNqU_s‐d_IrRytaNenesPmqAIhQpYXHZk";
		Claims claims =
		Jwts.parser().setSigningKey("wangmh").parseClaimsJws(compactJws).getBody();
		System.out.println("id:"+claims.getId());
		System.out.println("subject:"+claims.getSubject());
		System.out.println("IssuedAt:"+claims.getIssuedAt());
	}
}
//试着将token或签名秘钥篡改一下，会发现运行时就会报错，所以解析token也就是验证token

4.token过期校验

有很多时候，我们并不希望签发的token是永久生效的，所以我们可以为token添加一个
过期时间。

public class CreateJwtTest2 {
	public static void main(String[] args) {
	//为了方便测试，我们将过期时间设置为1分钟
	long now = System.currentTimeMillis();//当前时间
	long exp = now + 1000*60;//过期时间为1分钟
	JwtBuilder builder= Jwts.builder().setId("888")
        .setSubject("小白")
        .setIssuedAt(new Date())
        .signWith(SignatureAlgorithm.HS256,"wangmh")
        .setExpiration(new Date(exp));//用于设置过期时间
	System.out.println( builder.compact() );
	}
}

public class ParseJwtTest {
	public static void main(String[] args) {
	String compactJws="eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1MjM0MTY1NjksImV4cCI6MTUyMzQxNjYyOX0.Tk91b6mvyjpKcldkic8DgXz0zsPFFnRgTgkgcAsa9cc";
	Claims claims =Jwts.parser().setSigningKey("wangmh").parseClaimsJws(compactJws).getBody();
	System.out.println("id:"+claims.getId());
	System.out.println("subject:"+claims.getSubject());
	SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy‐MM‐dd hh:mm:ss");
	System.out.println("签发时间:"+sdf.format(claims.getIssuedAt()));
	System.out.println("过期时间:"+sdf.format(claims.getExpiration()));
	System.out.println("当前时间:"+sdf.format(new Date()) );
	}
}

//测试运行，当未过期时可以正常读取，当过期时会引发io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException异常。

5.自定义claims

我们刚才的例子只是存储了id和subject两个信息，如果你想存储更多的信息（例如角色）可以定义自定义claims

public class CreateJwtTest3 {
	public static void main(String[] args) {
		//为了方便测试，我们将过期时间设置为1分钟
		long now = System.currentTimeMillis();//当前时间
		long exp = now + 1000*60;//过期时间为1分钟
		JwtBuilder builder= Jwts.builder().setId("888")
            .setSubject("小白")
            .setIssuedAt(new Date())
            .signWith(SignatureAlgorithm.HS256,"wangmh")
            .setExpiration(new Date(exp))
            .claim("roles","admin")
            .claim("logo","logo.png");
		System.out.println( builder.compact() );
        
        
        String compactJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1NTQ5NDcxNTksImV4cCI6MTU1NDk0NzIxOSwicm9sZXMiOiJhZG1pbiIsImxvZ28iOiJsb2dvLnBuZyJ9.HD_myvdNjOGGnu4p8Z8QX9dnXHJEZa0nsLKxOFRiYJY";
        Claims claims=Jwts.parser().setSigningKey("wangmh").parseClaimsJws(compactJwt).getBody();
        System.out.println("id:"+claims.getId());
        System.out.println("subject:"+claims.getSubject());
        System.out.println("roles:"+claims.get("roles"));
        System.out.println("logo:"+claims.get("logo"));
        SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy‐MM‐dd hh:mm:ss");
        System.out.println("签发时间:"+sdf.format(claims.getIssuedAt()));
        System.out.println("过期时间:"+sdf.format(claims.getExpiration()));
        System.out.println("当前时间:"+sdf.format(new Date()) );
	}
}

6.案例实现

//JwtUtil.java
@ConfigurationProperties("jwt.config")
public class JwtUtil {
    private String key ;
    private long ttl ;//一个小时
    public String getKey() {
        return key;
    }
    public void setKey(String key) {
        this.key = key;
    }
    public long getTtl() {
        return ttl;
    }

    public void setTtl(long ttl) {
        this.ttl = ttl;
    }

    /**
     * 生成JWT
     *
     * @param id
     * @param subject
     * @return
     */
    public String createJWT(String id, String subject, String roles) {
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();
        Date now = new Date(nowMillis);
        JwtBuilder builder = Jwts.builder().setId(id)
                .setSubject(subject)
                .setIssuedAt(now)
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, key).claim("roles", roles);
        if (ttl > 0) {
            builder.setExpiration( new Date( nowMillis + ttl));
        }
        return builder.compact();
    }

    /**
     * 解析JWT
     * @param jwtStr
     * @return
     */
    public Claims parseJWT(String jwtStr){
        return  Jwts.parser()
                .setSigningKey(key)
                .parseClaimsJws(jwtStr)
                .getBody();
    }
}

#配置文件
jwt:
	config:
		key: wangmh
    	ttl: 3600000

登录鉴权

//Controller.java
@Autowired
private JwtUtil jwtUtil;

@RequestMapping(value="/login",method=RequestMethod.POST)
public Result login(@RequestBody Map<String,String> loginMap){
	Admin admin =adminService.findByLoginnameAndPassword(loginMap.get("loginname"),loginMap.get("password"));
	if(admin!=null){
		//生成token
		String token = jwtUtil.createJWT(admin.getId(),admin.getLoginname(), "admin");
		Map map=new HashMap();
		map.put("token",token);
		map.put("name",admin.getLoginname());//登陆名
		return new Result(true,StatusCode.OK,"登陆成功",map);
	}else{
		return new Result(false,StatusCode.LOGINERROR,"用户名或密码错误");
	}
}

删除用户功能鉴权

@Autowired
private HttpServletRequest request;
/**
* 删除
* @param id
*/
@RequestMapping(value="/{id}",method= RequestMethod.DELETE)
public Result delete(@PathVariable String id ){
	String authHeader = request.getHeader("Authorization");//获取头信息
	if(authHeader==null){
		return new Result(false,StatusCode.ACCESSERROR,"权限不足");
	} 
   	if(!authHeader.startsWith("Bearer ")){
		return new Result(false,StatusCode.ACCESSERROR,"权限不足");
	} 
    String token=authHeader.substring(7);//提取token
	Claims claims = jwtUtil.parseJWT(token);
	if(claims==null){
		return new Result(false,StatusCode.ACCESSERROR,"权限不足");
	} 
    if(!"admin".equals(claims.get("roles"))){
		return new Result(false,StatusCode.ACCESSERROR,"权限不足");
	} 
    userService.deleteById(id);
	return new Result(true,StatusCode.OK,"删除成功");
}

使用拦截器方式实现token鉴权

如果我们每个方法都去写一段代码，冗余度太高，不利于维护。因此我们可以使用拦截器的方式去实现token鉴权

1.添加拦截器

Spring为我们提供了org.springframework.web.servlet.handler.HandlerInterceptorAdapter这个适配器，继承此类，可以非常方便的实现自己的拦截器。他有三个方法：分别实现预处理、后处理（调用了Service并返回ModelAndView，但未进行页面渲染）、返回处理（已经渲染了页面）

在preHandle中，可以进行编码、安全控制等处理；
在postHandle中，有机会修改ModelAndView；
在afterCompletion中，可以根据ex是否为null判断是否发生了异常，进行日志记录。

1.1创建拦截器类

//JwtFilter.java
@Component
public class JwtFilter extends HandlerInterceptorAdapter {
	@Autowired
	private JwtUtil jwtUtil;
	@Override
	public boolean preHandle(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response, Object handler)throws Exception {
		System.out.println("经过了拦截器");
        final String authHeader = request.getHeader("Authorization");
		if (authHeader != null && authHeader.startsWith("Bearer ")) {
			final String token = authHeader.substring(7); // The partafter "Bearer "
			Claims claims = jwtUtil.parseJWT(token);
			if (claims != null) {
				if("admin".equals(claims.get("roles"))){//如果是管理员
					request.setAttribute("admin_claims", claims);
				} 
                if("user".equals(claims.get("roles"))){//如果是用户
					request.setAttribute("user_claims", claims);
				}
			}
		}
		return true;
	}
}

1.2配置拦截器类

@Configuration
public class ApplicationConfig extends WebMvcConfigurationSupport {
	@Autowired
	private JwtFilter jwtFilter;
	@Override
	public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
		registry.addInterceptor(jwtFilter).
			addPathPatterns("/**").
			excludePathPatterns("/**/login");
	}
}

1.3删除功能实现

/**
* 删除
* @param id
*/
@RequestMapping(value="/{id}",method= RequestMethod.DELETE)
public Result delete(@PathVariable String id ){
	Claims claims=(Claims) request.getAttribute("admin_claims");
	if(claims==null){
		return new Result(true,StatusCode.ACCESSRROR,"无权访问");
	} 
    userService.deleteById(id);
	return new Result(true,StatusCode.OK,"删除成功");
}

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Java实现JWT的Token认证机制[通俗易懂]

基于JWT的Token认证机制实现

一、使用JSON Web Token的好处？

二、JSON Web Token是什么？

头部（Header）

载荷（playload):载荷就是存放有效信息的地方。

签证（signature）

Java的JJWT实现JWT

1.什么是JJWT

2.token的创建

3.token的解析

4.token过期校验

5.自定义claims

6.案例实现

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Java实现JWT的Token认证机制[通俗易懂]

基于JWT的Token认证机制实现

一、使用JSON Web Token的好处？

二、JSON Web Token是什么？

头部（Header）

载荷（playload):载荷就是存放有效信息的地方。

签证（signature）

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1.什么是JJWT

2.token的创建

3.token的解析

4.token过期校验

5.自定义claims

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