一、跨域认证遇到的问题
由于多终端的出现，很多的站点通过 web api restful 的形式对外提供服务，采用了前后端分离模式进行开发，因而在身份验证的方式上可能与传统的基于 cookie 的 Session Id 的做法有所不同，除了面临跨域提交 cookie 的问题外，更重要的是，有些终端可能根本不支持 cookie。
JWT（JSON Web Token） 是一种身份验证及授权方案，简单的说就是调用端调用 api 时，附带上一个由 api 端颁发的 token，以此来验证调用者的授权信息。
一般流程是下面这样：
- 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。
这种模式的问题在于扩展性不好。单机没有问题，如果是服务器集群、跨域的服务导向架构或者用户禁用了 cookie ，就不行了。
二、解决方案
1. 单机和分布式应用下登录校验，session 共享
-
单机和多节点
tomcat应用登录检验①、单机
tomcat应用登录，sesssion保存在浏览器和应用服务器会话之间，用户登录成功后，服务端会保证一个session，也会给客户端一个sessionId，客户端会把sessionId保存在cookie中，用户每次请求都会携带这个sessionId。②、多节点
tomcat应用登录，开启session数据共享后，每台服务器都能够读取session。缺点是每个session都是占用内存和资源的，每个服务器节点都需要同步用户的数据，即一个数据需要存储多份到每个服务器，当用户量到达百万、千万级别的时，占用资源就严重，用户体验特别不好！！ -
分布式应用中
session共享①、真实的应用不可能单节点部署，所以就有个多节点登录
session共享的问题需要解决。tomcat支持session共享，但是有广播风暴；用户量大的时候，占用资源就严重，不推荐②、
Reids集群，存储登陆的token，向外提供服务接口，Redis可设置过期时间（服务端使用UUID生成随机64位或者128位token，放入Redis中，然后返回给客户端并存储）。③、用户第一次登录成功时，需要先自行生成
token，然后将token返回到浏览器并存储在cookie中， 并在Redis服务器上以token为key，用户信息作为value保存。后续用户再操作，可以通过HttpServletRequest对象直接读取cookie中的token，并在Redis中取得相对应的用户数据进行比较（用户每次访问都携带此token，服务端去Redis中校验是否有此用户即可）。④、 缺点：必须部署
Redis，每次必须访问Redis，IO开销特别大。
2. 最终解决方案：使用 JWT 实现 Token 认证
-
JWT 的原理
服务器认证以后，生成一个 JSON 对象发回给用户，以后用户与服务端通信的时候，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。也就是说服务器就不保存任何 session 数据了，即服务器变成无状态了，从而比较容易实现扩展。
简单来说，就是通过一定规范来生成 token，然后可以通过解密算法逆向解密 token，这样就可以获取用户信息</pre>
-
优点和缺点
优点：生产的 token 可以包含基本信息，比如 id、用户昵称、头像等信息，避免再次查库；存储在客户端，不占用服务端的内存资源
缺点：token 是经过 base64 编码，所以可以解码，因此 token 加密前的对象不应该包含敏感信息（如用户权限，密码等）
-
JWT 格式组成：头部+负载+签名 ( header + payload + signature )
头部：主要是描述签名算法。
负载：主要描述是加密对象的信息，如用户的 id 等，也可以加些规范里面的东西，如 iss 签发者，exp 过期时间，sub 面向的用户。
签名：主要是把前面两部分进行加密，防止别人拿到 token 进行base 解密后篡改 token。
3. 案例图设计
2.png
三、代码演示案例
-
pom.xml 文件引入依赖和实体类
<!-- 依赖可以减少实体类 getter/setter等方法书写 -->
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<!-- JWT相关 -->
<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt</artifactId>
<version>0.7.0</version>
</dependency>
=========================================================
@Getter
@Setter
@ToString
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User implements Serializable {
private Integer id;
private String openid;
private String name;
private String headImg;
private String phone;
private String sign;
private Integer sex;
private String city;
private Date createTime;
}
-
生成 JWT 工具类
public class JwtUtil {
// 主题
public static final String SUBJECT = "RookieLi";
// 秘钥
public static final String SECRETKEY = "Rookie666";
// 过期时间
public static final long EXPIRE = 1000 * 60 * 60 * 24 * 7; //过期时间，毫秒，一周
// 生成 JWT
public static String geneJsonWebToken(User user) {
if (user == null ||
user.getId() == null ||
user.getName() == null ||
user.getHeadImg() == null) {
return null;
}
String token = Jwts.builder()
.setSubject(SUBJECT)
.claim("id", user.getId())
.claim("name", user.getName())
.claim("img", user.getHeadImg())
.setIssuedAt(new Date())
.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE))
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, SECRETKEY).compact();
return token;
}
// 校验 JWT
public static Claims checkJWT(String token) {
try {
final Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey(SECRETKEY).
parseClaimsJws(token).getBody();
return claims;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
-
测试 JWT 工具类
public class JwtUtilTest {
@Test
public void testGeneJwt(){
User user = new User();
user.setId(999);
user.setHeadImg("I'm busy");
user.setName("Rookie");
String token = JwtUtil.geneJsonWebToken(user);
System.out.println(token);
}
@Test
public void testCheck(){
// 下面此 token 字符串是上面的结果生成的，每次不一样，不是写死的
String token = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJSb29raWVMaSIsImlkIjo5OTksIm5hbWUiOiJSb29raWUiLCJpbWciOiJJJ20gYnVzeSIsImlhdCI6MTU2NzMxNjk4NywiZXhwIjoxNTY3OTIxNzg3fQ.FJh41VwVh2gh5-_cOG0SOgoO3dR_ZcK9VWNNskWqKl0";
Claims claims = JwtUtil.checkJWT(token);
if(claims != null){
String name = (String)claims.get("name");
String img = (String)claims.get("img");
int id =(Integer) claims.get("id");
System.out.println(name);
System.out.println(img);
System.out.println(id);
}else{
System.out.println("非法token");
}
}
}
参考博客：
http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/07/json_web_token-tutorial.html
https://www.cnblogs.com/jpfss/p/10929458.html
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