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【java苍穹外卖项目实战四】JWT令牌技术（完善登录功能）
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文章目录
1、JWT介绍2、JWT简单实现3、登录下发令牌4、登录功能实现4、密码加密
1、JWT介绍
JWT全称：JSON Web Token （官网：https://jwt.io/） 定义了一种简洁的、自包含的格式，用于在通信双方以json数据格式安全的传输信息。由于数字签名的存在，这些信息是可靠的。 简洁：是指jwt就是一个简单的字符串。可以在请求参数或者是请求头当中直接传递。 自包含：指的是jwt令牌，看似是一个随机的字符串，但是我们是可以根据自身的需求在jwt令牌中存储自定义的数据内容。如：可以直接在jwt令牌中存储用户的相关信息。 简单来讲，jwt就是将原始的json数据格式进行了安全的封装，这样就可以直接基于jwt在通信双方安全的进行信息传输了 JWT的组成： （JWT令牌由三个部分组成，三个部分之间使用英文的点来分割） 第一部分：Header(头）， 记录令牌类型、签名算法等。 例如：{“alg”:“HS256”,“type”:“JWT”} 第二部分：Payload(有效载荷），携带一些自定义信息、默认信息等。 例如：{“id”:“1”,“username”:“Tom”} 第三部分：Signature(签名），防止Token被篡改、确保安全性。将header、payload，并加入指定秘钥，通过指定签名算法计算而来。 签名的目的就是为了防jwt令牌被篡改，而正是因为jwt令牌最后一个部分数字签名的存在，所以整个jwt 令牌是非常安全可靠的。一旦jwt令牌当中任何一个部分、任何一个字符被篡改了，整个令牌在校验的时候都会失败，所以它是非常安全可靠的。
JWT是如何将原始的JSON格式数据，转变为字符串的呢？ 其实在生成JWT令牌时，会对JSON格式的数据进行一次编码：进行base64编码 Base64：是一种基于64个可打印的字符来表示二进制数据的编码方式。既然能编码，那也就意味着也能解码。所使用的64个字符分别是A到Z、a到z、 0- 9，一个加号，一个斜杠，加起来就是64个字符。任何数据经过base64编码之后，最终就会通过这64个字符来表示。当然还有一个符号，那就是等号。等号它是一个补位的符号 需要注意的是Base64是编码方式，而不是加密方式。
JWT令牌最典型的应用场景就是登录认证： 在浏览器发起请求来执行登录操作，此时会访问登录的接口，如果登录成功之后，我们需要生成一个jwt令牌，将生成的 jwt令牌返回给前端。前端拿到jwt令牌之后，会将jwt令牌存储起来。在后续的每一次请求中都会将jwt令牌携带到服务端。服务端统一拦截请求之后，先来判断一下这次请求有没有把令牌带过来，如果没有带过来，直接拒绝访问，如果带过来了，还要校验一下令牌是否是有效。如果有效，就直接放行进行请求的处理。在JWT登录认证的场景中我们发现，整个流程当中涉及到两步操作： 在登录成功之后，要生成令牌。每一次请求当中，要接收令牌并对令牌进行校验。 2、JWT简单实现首先我们先来实现JWT令牌的生成。要想使用JWT令牌，需要先引入JWT的依赖： io.jsonwebtoken jjwt 0.9.1在引入完JWT来赖后，就可以调用工具包中提供的API来完成JWT令牌的生成和校验 工具类：Jwts 生成JWT代码实现： @Test public void genJwt(){ Map claims = new HashMap(); claims.put("id",1); claims.put("username","Tom"); String jwt = Jwts.builder() .setClaims(claims) //自定义内容(载荷) .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "xiaolin") //签名算法 .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 24*3600*1000)) //有效期 .compact(); System.out.println(jwt); }运行测试方法： eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjcyNzI5NzMwfQ.fHi0Ub8npbyt71UqLXDdLyipptLgxBUg_mSuGJtXtBk实现了JWT令牌的生成，下面我们接着使用Java代码来校验JWT令牌(解析生成的令牌)： @Test public void parseJwt(){ Claims claims = Jwts.parser() .setSigningKey("xiaolin")//指定签名密钥（必须保证和生成令牌时使用相同的签名密钥） .parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjcyNzI5NzMwfQ.fHi0Ub8npbyt71UqLXDdLyipptLgxBUg_mSuGJtXtBk") .getBody(); System.out.println(claims); }运行测试方法： {id=1, exp=1672729730}令牌解析后，我们可以看到id和过期时间，如果在解析的过程当中没有报错，就说明解析成功了。 下面我们做一个测试：把令牌header中的数字9变为8，运行测试方法后发现报错： 原header： eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9 修改为： eyJhbGciOiJIUzI1NiJ8
结论：篡改令牌中的任何一个字符，在对令牌进行解析时都会报错，所以JWT令牌是非常安全可靠的。 我们继续测试：修改生成令牌的时指定的过期时间，修改为1分钟 @Test public void genJwt(){ Map claims = new HashMap(); claims.put(“id”,1); claims.put(“username”,“Tom”); String jwt = Jwts.builder() .setClaims(claims) //自定义内容(载荷) .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, “itheima”) //签名算法 .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 60*1000)) //有效期60秒 .compact(); System.out.println(jwt); //输出结果：eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjczMDA5NzU0fQ.RcVIR65AkGiax-ID6FjW60eLFH3tPTKdoK7UtE4A1ro } @Test public void parseJwt(){ Claims claims = Jwts.parser() .setSigningKey("itheima")//指定签名密钥 .parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjczMDA5NzU0fQ.RcVIR65AkGiax-ID6FjW60eLFH3tPTKdoK7UtE4A1ro") .getBody(); System.out.println(claims); }等待1分钟之后运行测试方法发现也报错了，说明：JWT令牌过期后，令牌就失效了，解析的为非法令牌。 通过以上测试，我们在使用JWT令牌时需要注意： JWT校验时使用的签名秘钥，必须和生成JWT令牌时使用的秘钥是配套的。如果JWT令牌解析校验时报错，则说明 JWT令牌被篡改 或 失效了，令牌非法。 3、登录下发令牌接下来我们就需要在案例当中通过JWT令牌技术来跟踪会话。具体的思路我们前面已经分析过了，主要就是两步操作： 生成令牌 在登录成功之后来生成一个JWT令牌，并且把这个令牌直接返回给前端 校验令牌 拦截前端请求，从请求中获取到令牌，对令牌进行解析校验JWT令牌怎么返回给前端呢？此时我们就需要再来看一下接口文档当中关于登录接口的描述（主要看响应数据）： 响应数据 参数格式：application/json 参数说明： 名称类型是否必须默认值备注其他信息codenumber必须响应码, 1 成功 ; 0 失败msgstring非必须提示信息datastring必须返回的数据 , jwt令牌响应数据样例： { "code": 1, "msg": "success", "data": "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJuYW1lIjoi6YeR5bq4IiwiaWQiOjEsInVzZXJuYW1lIjoiamlueW9uZyIsImV4cCI6MTY2MjIwNzA0OH0.KkUc_CXJZJ8Dd063eImx4H9Ojfrr6XMJ-yVzaWCVZCo" } 4、登录功能实现JWT工具类介绍（已存在） package com.sky.utils; import io.jsonwebtoken.Claims; import io.jsonwebtoken.JwtBuilder; import io.jsonwebtoken.Jwts; import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm; import java.nio.charset.StandardCharsets; import java.util.Date; import java.util.Map; public class JwtUtil { /** * 生成jwt * 使用Hs256算法, 私匙使用固定秘钥 * * @param secretKey jwt秘钥 * @param ttlMillis jwt过期时间(毫秒) * @param claims 设置的信息 * @return */ public static String createJWT(String secretKey, long ttlMillis, Map claims) { // 指定签名的时候使用的签名算法，也就是header那部分 SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256; // 生成JWT的时间 long expMillis = System.currentTimeMillis() + ttlMillis; Date exp = new Date(expMillis); // 设置jwt的body JwtBuilder builder = Jwts.builder() // 如果有私有声明，一定要先设置这个自己创建的私有的声明，这个是给builder的claim赋值，一旦写在标准的声明赋值之后，就是覆盖了那些标准的声明的 .setClaims(claims) // 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥 .signWith(signatureAlgorithm, secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)) // 设置过期时间 .setExpiration(exp); return builder.compact(); } /** * Token解密 * * @param secretKey jwt秘钥 此秘钥一定要保留好在服务端, 不能暴露出去, 否则sign就可以被伪造, 如果对接多个客户端建议改造成多个 * @param token 加密后的token * @return */ public static Claims parseJWT(String secretKey, String token) { // 得到DefaultJwtParser Claims claims = Jwts.parser() // 设置签名的秘钥 .setSigningKey(secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)) // 设置需要解析的jwt .parseClaimsJws(token).getBody(); return claims; } }登录成功，生成JWT令牌并返回（EmployeeController需要编写） @ApiOperation("登录") @PostMapping("/login") public Result login(@RequestBody EmployeeLoginDTO employeeLoginDTO) { log.info("员工登录：{}", employeeLoginDTO); Employee employee = employeeService.login(employeeLoginDTO); //登录成功后，生成jwt令牌 Map claims = new HashMap(); claims.put(JwtClaimsConstant.EMP_ID, employee.getId()); String token = JwtUtil.createJWT( jwtProperties.getAdminSecretKey(), jwtProperties.getAdminTtl(), claims); EmployeeLoginVO employeeLoginVO = EmployeeLoginVO.builder() .id(employee.getId()) .userName(employee.getUsername()) .name(employee.getName()) .token(token) .build(); return Result.success(employeeLoginVO); }拦截器，登录校验解析JWT（JwtTokenAdminInterceptor需要编写） package com.sky.interceptor; import com.sky.constant.JwtClaimsConstant; import com.sky.context.BaseContext; import com.sky.properties.JwtProperties; import com.sky.utils.JwtUtil; import io.jsonwebtoken.Claims; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.web.method.HandlerMethod; import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; /** * jwt令牌校验的拦截器 */ @Component @Slf4j public class JwtTokenAdminInterceptor implements HandlerInterceptor { @Autowired private JwtProperties jwtProperties; /** * 校验jwt * * @param request * @param response * @param handler * @return * @throws Exception */ public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { //判断当前拦截到的是Controller的方法还是其他资源 if (!(handler instanceof HandlerMethod)) { //当前拦截到的不是动态方法，直接放行 return true; } //1、从请求头中获取令牌 String token = request.getHeader(jwtProperties.getAdminTokenName()); //2、校验令牌 try { log.info("jwt校验:{}", token); Claims claims = JwtUtil.parseJWT(jwtProperties.getAdminSecretKey(), token); Long empId = Long.valueOf(claims.get(JwtClaimsConstant.EMP_ID).toString()); log.info("当前员工id：", empId); //3、通过，放行 return true; } catch (Exception ex) { //4、不通过，响应401状态码 response.setStatus(401); return false; } } } 4、密码加密**问题：**员工表中的密码是明文存储，安全性太低。
解决思路： 将密码加密后存储，提高安全性  使用MD5加密方式对明文密码加密 
实现步骤： 修改数据库中明文密码，改为MD5加密后的密文 打开employee表，修改密码
修改Java代码，前端提交的密码进行MD5加密后再跟数据库中密码比对 打开EmployeeServiceImpl.java，修改比对密码 /** * 员工登录 * * @param employeeLoginDTO * @return */ public Employee login(EmployeeLoginDTO employeeLoginDTO) { //1、根据用户名查询数据库中的数据 //2、处理各种异常情况（用户名不存在、密码不对、账号被锁定） //....... //密码比对 // TODO 后期需要进行md5加密，然后再进行比对 password = DigestUtils.md5DigestAsHex(password.getBytes()); if (!password.equals(employee.getPassword())) { //密码错误 throw new PasswordErrorException(MessageConstant.PASSWORD_ERROR); } //........ //3、返回实体对象 return employee; } |
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