SpringBoot集成JWT实现token验证

奔跑吧IT 奔跑吧IT 2020-12-27 691 SpringBoot集成JWT实现验证

很多后端开发者喜欢使用session验证，其实除了session，常见的验证方式还有cookie、三方auth接口、JWTtoken。下面将介绍JAVA中如何使用JWTtoken进行身份验证。


Jwt全称是：json web token。它将用户信息加密到token里，服务器不保存任何用户信息。服务器通过使用保存的密钥验证token的正确性，只要正确即通过验证。

优点

  1. 简洁: 可以通过URL、POST参数或者在HTTP header发送，因为数据量小，传输速度也很快；
  2. 自包含：负载中可以包含用户所需要的信息，避免了多次查询数据库；
  3. 因为Token是以JSON加密的形式保存在客户端的，所以JWT是跨语言的，原则上任何web形式都支持；
  4. 不需要在服务端保存会话信息，特别适用于分布式微服务。

缺点

  1. 无法作废已颁布的令牌；
  2. 不易应对数据过期。

一、Jwt消息构成

1.1 组成

一个token分3部分，按顺序为

  1. 头部（header)
  2. 载荷（payload)
  3. 签证（signature)

三部分之间用.号做分隔。例如：

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJhdWQiOiIxYzdiY2IzMS02ODFlLTRlZGYtYmU3Yy0wOTlkODAzM2VkY2UiLCJleHAiOjE1Njk3Mjc4OTF9.wweMzyB3tSQK34Jmez36MmC5xpUh15Ni3vOV_SGCzJ8

1.2 header

Jwt的头部承载两部分信息：

  1. 声明类型，这里是Jwt
  2. 声明加密的算法 通常直接使用 HMAC SHA256

Jwt里验证和签名使用的算法列表如下：

JWS算法名称

SpringBoot集成JWT实现token验证

1.3 playload

载荷就是存放有效信息的地方。基本上填2种类型数据

  1. 标准中注册的声明的数据；
  2. 自定义数据。

由这2部分内部做base64加密。

  • 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。
  • 自定义数据:存放我们想放在token中存放的key-value值

1.4 signature

Jwt的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成

base64加密后的header和base64加密后的payload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。

二、Spring Boot和Jwt集成示例

SpringBoot集成JWT实现token验证

2.1、项目依赖 pom.xml

  <dependency>
   <groupId>com.auth0</groupId>
   <artifactId>java-jwt</artifactId>
   <version>3.10.3</version>
  </dependency>

2.2、自定义注解

//需要登录才能进行操作的注解LoginToken 
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface LoginToken {
    boolean required() default true;
}

//用来跳过验证的PassToken
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface PassToken {
    boolean required() default true;
}

2.3、用户实体类、及查询service

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {
    private String userID;
    private String userName;
    private String passWord;
}

package com.sky.springbootdemo.jwt.service;
 
import com.sky.springbootdemo.jwt.entity.User;
import org.springframework.stereotype.Service;
 
/**
 * @title: UserService
 * @Author gjt
 * @Date: 2020-12-21
 * @Description：
 */
@Service
public class UserService {
 
    public User getUser(String userid, String password){
        if ("admin".equals(userid) && "admin".equals(password)){
            User user=new User();
            user.setUserID("admin");
            user.setUserName("admin");
            user.setPassWord("admin");
            return user;
        }
        else{
            return null;
        }
    }
 
    public User getUser(String userid){
        if ("admin".equals(userid)){
            User user=new User();
            user.setUserID("admin");
            user.setUserName("admin");
            user.setPassWord("admin");
            return user;
        }
        else{
            return null;
        }
    }
}

2.4、Token生成

package com.sky.springbootdemo.jwt.service;
 
import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.sky.springbootdemo.jwt.entity.User;
import org.springframework.stereotype.Service;
 
import java.util.Date;
 
/**
 * @title: TokenService
 * @Author gjt
 * @Date: 2020-12-21
 * @Description：
 */
@Service
public class TokenService {
    /**
     * 过期时间5分钟
     */
    private static final long EXPIRE_TIME = 5 * 60 * 1000;
 
    public String getToken(User user) {
        Date date = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME);
        String token="";
        token= JWT.create().withAudience(user.getUserID()) // 将 user id 保存到 token 里面
            .withExpiresAt(date) //五分钟后token过期
            .sign(Algorithm.HMAC256(user.getPassWord())); // 以 password 作为 token 的密钥
        return token;
    }
}

2.5、拦截器拦截token

package com.sky.springbootdemo.jwt.interceptor;
 
import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.JWTVerifier;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.exceptions.JWTDecodeException;
import com.auth0.jwt.exceptions.JWTVerificationException;
import com.sky.springbootdemo.jwt.annotation.LoginToken;
import com.sky.springbootdemo.jwt.annotation.PassToken;
import com.sky.springbootdemo.jwt.entity.User;
import com.sky.springbootdemo.jwt.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.method.HandlerMethod;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
 
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.lang.reflect.Method;
 
/**
 * @title: JwtInterceptor
 * @Author gjt
 * @Date: 2020-12-21
 * @Description：
 */
public class JwtInterceptor implements HandlerInterceptor{
 
    @Autowired
    private UserService userService;
 
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object object) throws Exception {
        String token = httpServletRequest.getHeader("token");// 从 http 请求头中取出 token
        // 如果不是映射到方法直接通过
        if(!(object instanceof HandlerMethod)){
            return true;
        }
        HandlerMethod handlerMethod=(HandlerMethod)object;
        Method method=handlerMethod.getMethod();
        //检查是否有passtoken注释，有则跳过认证
        if (method.isAnnotationPresent(PassToken.class)) {
            PassToken passToken = method.getAnnotation(PassToken.class);
            if (passToken.required()) {
                return true;
            }
        }
        //检查有没有需要用户权限的注解
        if (method.isAnnotationPresent(LoginToken.class)) {
            LoginToken loginToken = method.getAnnotation(LoginToken.class);
            if (loginToken.required()) {
                // 执行认证
                if (token == null) {
                    throw new RuntimeException("无token，请重新登录");
                }
                // 获取 token 中的 user id
                String userId;
                try {
                    userId = JWT.decode(token).getAudience().get(0);
                } catch (JWTDecodeException j) {
                    throw new RuntimeException("401");
                }
                User user = userService.getUser(userId);
                if (user == null) {
                    throw new RuntimeException("用户不存在，请重新登录");
                }
                // 验证 token
                JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(user.getPassWord())).build();
                try {
                    jwtVerifier.verify(token);
                } catch (JWTVerificationException e) {
                    throw new RuntimeException("401");
                }
                return true;
            }
        }
        return true;
    }
 
    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
 
    }
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception {
 
    }
}

2.6、注册拦截器

package com.sky.springbootdemo.jwt.config;
 
import com.sky.springbootdemo.jwt.interceptor.JwtInterceptor;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;
 
/**
 * @title: InterceptorConfig
 * @Author gjt
 * @Date: 2020-12-21
 * @Description：
 */
@Configuration
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer{
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(jwtInterceptor())
            .addPathPatterns("/**");    // 拦截所有请求，通过判断是否有 @LoginRequired 注解 决定是否需要登录
 
        //注册TestInterceptor拦截器
//        InterceptorRegistration registration = registry.addInterceptor(jwtInterceptor());
//        registration.addPathPatterns("/**");                      //添加拦截路径
//        registration.excludePathPatterns(                         //添加不拦截路径
//            "/**/*.html",            //html静态资源
//            "/**/*.js",              //js静态资源
//            "/**/*.css",             //css静态资源
//            "/**/*.woff",
//            "/**/*.ttf",
//            "/swagger-ui.html"
//        );
    }
    @Bean
    public JwtInterceptor jwtInterceptor() {
        return new JwtInterceptor();
    }
}

 2.7、登录Controller

package com.sky.springbootdemo.jwt.controller;
 
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.sky.springbootdemo.jwt.annotation.LoginToken;
import com.sky.springbootdemo.jwt.entity.User;
import com.sky.springbootdemo.jwt.service.TokenService;
import com.sky.springbootdemo.jwt.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
/**
 * @title: Login
 * @Author gjt
 * @Date: 2020-12-22
 * @Description：
 */
@RestController
public class Login {
 
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Autowired
    private TokenService tokenService;
 
    @PostMapping("login")
    public Object login(String username, String password){
        JSONObject jsonObject=new JSONObject();
        User user=userService.getUser(username, password);
        if(user==null){
            jsonObject.put("message","登录失败！");
            return jsonObject;
        }else {
            String token = tokenService.getToken(user);
            jsonObject.put("token", token);
            jsonObject.put("user", user);
            return jsonObject;
        }
    }
 
    @LoginToken
    @PostMapping("/getMessage")
    public String getMessage(){
        return "你已通过验证";
    }
}

2.8、配置全局异常捕获

package com.sky.springbootdemo.jwt.controller;
 
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;
 
/**
 * @title: GlobalExceptionHandler
 * @Author gjt
 * @Date: 2020-12-22
 * @Description：
 */
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    @ResponseBody
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public Object handleException(Exception e) {
        String msg = e.getMessage();
        if (msg == null || msg.equals("")) {
            msg = "服务器出错";
        }
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        jsonObject.put("code", 1000);
        jsonObject.put("message", msg);
        return jsonObject;
    }
}

三、postman测试

3.1、获取tockem

3.2、无tocken登录

3.3、有tocken登录



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