登陆校验————基于Jwt令牌和Fliter / Interceptor
1.概述
在各式各样的项目中，为了保护用户的隐私，增加项目的安全性，都需要添加一个登录功能，只有当登录通过后，才能访问项目内容。
在登录接口中只需要判断前端传来的用户名和密码是否存在，即如下的一个简单的select查询即可实现，
<select id="selectByUsernameAndPassword" resultType="com.ly.springbootdemotlias.pojo.Emp">
select *from emp where password=#{password} and username=#{username}
</select>
但是思考后可以发现，我们仍然可以跳过登录的接口直接通过访问内容的URL地址直接访问到内容。
所以我们必须对这一行为实现，拦截，当用户要访问内容URL时，希望能够跳转回到登陆页面，即实现了校验及拦截。
实现这一功能的核心就是本文章要介绍到的wt令牌，过滤器Fliter和拦截器Interceptor。
2.Jwt令牌
令牌，其实就是一个用户身份的标识，看似很高大上，很神秘，其实本质就是一个字符串。
如果通过令牌技术来跟踪会话，我们就可以在浏览器发起请求。在请求登录接口的时候，如果登录成功，我就可以生成一个令牌，令牌就是用户的合法身份凭证。接下来我在响应数据的时候，我就可以直接将令牌响应给前端。
接下来我们在前端程序当中接收到令牌之后，就需要将这个令牌存储起来。这个存储可以存储在 cookie 当中，也可以存储在其他的存储空间(比如：localStorage)当中。
接下来，在后续的每一次请求当中，都需要将令牌携带到服务端。携带到服务端之后，接下来我们就需要来校验令牌的有效性。如果令牌是有效的，就说明用户已经执行了登录操作，如果令牌是无效的，就说明用户之前并未执行登录操作。
此时，如果是在同一次会话的多次请求之间，我们想共享数据，我们就可以将共享的数据存储在令牌当中就可以了。
2.1Jwt令牌的组成
- 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。
2.2 Jwt登录认证流程
- 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。
2.3代码实现
要想使用JWT令牌，需要先引入Jwt的依赖：
<!-- JWT依赖-->
<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt</artifactId>
<version>0.9.1</version>
</dependency>
为了方便在多个方法中调用，把生成和解析Jwt的方法封装到一个工具类中
public class JwtUtils {
private static String signKey = " xxxx ";//自定义签名密钥
private static Long expire = 43200000L; //有效时间
/**
* 生成JWT令牌
* @param claims JWT第二部分负载 payload 中存储的内容
* @return
*/
public static String generateJwt(Map<String, Object> claims){
String jwt = Jwts.builder()
.addClaims(claims)//自定义信息（有效载荷）
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, signKey)//签名算法（头部）
.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + expire))//过期时间
.compact();
return jwt;
}
/**
* 解析JWT令牌
* @param jwt JWT令牌
* @return JWT第二部分负载 payload 中存储的内容
*/
public static Claims parseJWT(String jwt){
Claims claims = Jwts.parser()
.setSigningKey(signKey)//指定签名密钥
.parseClaimsJws(jwt)//指定令牌Token
.getBody();
return claims;
}
}
在登陆接口中定义：如果登录成功，则生成Jwt令牌并返回
@RestController
@Slf4j
public class LoginController {
//依赖业务层对象
@Autowired
private EmpService empService;
@PostMapping("/login")
public Result login(@RequestBody Emp emp) {
//调用业务层：登录功能
Emp loginEmp = empService.login(emp);
//判断：登录用户是否存在
if(loginEmp !=null ){
//自定义信息
Map<String , Object> claims = new HashMap<>();
claims.put("id", loginEmp.getId());
claims.put("username",loginEmp.getUsername());
claims.put("name",loginEmp.getName());
//使用JWT工具类，生成身份令牌
String token = JwtUtils.generateJwt(claims);
return Result.success(token);
}
return Result.error("用户名或密码错误");
}
}
在生成了Jwt令牌后，在后续的请求当中，都会在请求头中携带JWT令牌到服务端，而服务端需要统一拦截所有的请求，从而判断是否携带的有合法的JWT令牌。
那怎么样来统一拦截到所有的请求校验令牌的有效性呢？有两种解决方案：
- Filter过滤器
- Interceptor拦截器
我们首先来学习过滤器Filter。
- Interceptor拦截器
3.方法1：Fliter过滤器
3.1简介
- Filter表示过滤器，是 JavaWeb三大组件(Servlet、Filter、Listener)之一。
- 过滤器可以把对资源的请求拦截下来，从而实现一些特殊的功能
- 使用了过滤器之后，要想访问web服务器上的资源，必须先经过滤器，过滤器处理完毕之后，才可以访问对应的资源。
-
过滤器一般完成一些通用的操作，比如：登录校验、统一编码处理、敏感字符处理等。
image.png
3.1 代码实现
Fliter过滤器的实现分为两个步骤：
第1步，定义过滤器 ：1.定义一个类，实现 Filter 接口，并重写其所有方法。
init方法：过滤器的初始化方法。在web服务器启动的时候会自动的创建Filter过滤器对象，在创建过滤器对象的时候会自动调用init初始化方法，这个方法只会被调用一次。
doFilter方法：这个方法是在每一次拦截到请求之后都会被调用，所以这个方法是会被调用多次的，每拦截到一次请求就会调用一次doFilter()方法。
destroy方法： 是销毁的方法。当我们关闭服务器的时候，它会自动的调用销毁方法destroy，而这个销毁方法也只会被调用一次。
第2步，配置过滤器：Filter类上加 @WebFilter 注解，配置拦截资源的路径(这里使用“/”表示拦截所有)，引导类上加 @ServletComponentScan 开启Servlet组件支持。
| 拦截路径 | urlPatterns值 | 含义 |
|---|---|---|
| 拦截具体路径 | /login | 只有访问 /login 路径时，才会被拦截 |
| 目录拦截 | /emps/* | 访问/emps下的所有资源，都会被拦截 |
| 拦截所有 | /* | 访问所有资源，都会被拦截 |
代码实现如下：
@WebFilter(urlPatterns = "/*")
public class LoginCheckFilter implements Filter {
@Override
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
Filter.super.init(filterConfig);
}
@Override
public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
//1.获取请求的URL
HttpServletRequest req =(HttpServletRequest)servletRequest;
HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) servletResponse;
String url = req.getRequestURL().toString();
//2.若是登录操作直接放行
if(url.contains("login")){
filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
return;
}
//3.获取请求中的令牌token
String jwt = req.getHeader("token");
//4.判断是否存在，若不存在，返回错误结果
if(!StringUtils.hasLength(jwt)){
Result error = Result.error("NOT_LOGIN");
//手动转换对象----使用fastJSON
String notLogin = JSONObject.toJSONString(error);
//响应未登录结果给浏览器
res.getWriter().write(notLogin);
return;
}
//5.解析token，如果解析失败，返回错误结果（未登录）
try {
JwtUtils.parseJwt(jwt);
} catch (Exception e) {//jwt解析失败
e.printStackTrace();
Result error = Result.error("NOT_LOGIN");
//手动转换对象----使用fastJSON
String notLogin = JSONObject.toJSONString(error);
//响应未登录结果给浏览器
res.getWriter().write(notLogin);
return;
}
//放行
filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
}
@Override
public void destroy() {
Filter.super.destroy();
}
}
实现该代码的具体流程图：
4.方法2：Interceptor拦截器
4.1 简介
- Interceptor拦截器是一种动态拦截方法调用的机制，类似于过滤器。
- 拦截器是Spring框架中提供的，用来动态拦截控制器方法的执行。
拦截器的作用：
- 拦截请求，在指定方法调用前后，根据业务需要执行预先设定的代码。
- 在拦截器当中，我们通常也是做一些通用性的操作，比如：我们可以通过拦截器来拦截前端发起的请求，将登录校验的逻辑全部编写在拦截器当中。在校验的过程当中，如发现用户登录了(携带JWT令牌且是合法令牌)，就可以直接放行，去访问spring当中的资源。如果校验时发现并没有登录或是非法令牌，就可以直接给前端响应未登录的错误信息。
4.2 代码实现
Interceptor拦截器的实现也分为两个步骤：
第1步，定义拦截器：1.定义一个类，实现 HandlerInterceptor，并重写其方法。
因为拦截器是Spring框架中提供的，所以加上@Component注解即可。
preHandle方法：目标资源方法执行前执行。 返回true：放行 返回false：不放行(我们实现拦截的逻辑就是在这个方法中)
postHandle方法：目标资源方法执行后执行
afterCompletion方法：视图渲染完毕后执行，最后执行
@Component
public class LoginCheckInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override//资源方法运行前运行，返回值为true：放行，返回值为false：拦截
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
//1.获取请求的URL
String url = request.getRequestURL().toString();
//2.若是登录操作直接放行
if(url.contains("login")){
return true;
}
//3.获取请求中的令牌token
String jwt = request.getHeader("token");
//4.判断是否存在，若不存在，返回错误结果
if(!StringUtils.hasLength(jwt)){
Result error = Result.error("NOT_LOGIN");
String notLogin = JSONObject.toJSONString(error);
response.getWriter().write(notLogin);
return false;
}
//5.解析token，如果解析失败，返回错误结果（未登录）
try {
JwtUtils.parseJwt(jwt);
} catch (Exception e) {//jwt解析失败
e.printStackTrace();
Result error = Result.error("NOT_LOGIN");
//手动转换对象----使用fastJSON
String notLogin = JSONObject.toJSONString(error);
//响应未登录结果给浏览器
response.getWriter().write(notLogin);
return false;
}
//6.放行
return true;
}
@Override//目标资源放行后运行
public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
// System.out.println("postHandle 22222");
}
@Override//视图渲染完毕后运行,最后运行
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
//System.out.println("afterCompletion 33333");
}
}
第2步，注册配置拦截器：实现WebMvcConfigurer接口，并重写addInterceptors方法
@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
//自定义的拦截器对象(上面代码实现的拦截器类)
@Autowired
private LoginCheckInterceptor loginCheckInterceptor;
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
//注册自定义拦截器对象
registry.addInterceptor(loginCheckInterceptor).addPathPatterns("/**");//设置拦截器拦截的请求路径（ /** 表示拦截所有请求）
//还可以接excludePathPatterns("/login")方法设置不拦截的请求路径
}
}
在拦截器中除了可以设置/**拦截所有资源外，还有一些常见拦截路径设置：
| 拦截路径 | 含义 | 举例 |
|---|---|---|
| /* | 一级路径 | 能匹配/depts，/emps，/login，不能匹配 /depts/1 |
| /** | 任意级路径 | 能匹配/depts，/depts/1，/depts/1/2 |
| /depts/* | /depts下的一级路径 | 能匹配/depts/1，不能匹配/depts/1/2，/depts |
| /depts/** | /depts下的任意级路径 | 能匹配/depts，/depts/1，/depts/1/2，不能匹配/emps/1 |
5.总结
本文介绍了如何利用Jwt令牌和Fliter过滤器/Interceptor拦截器来实现项目的登录校验功能，过滤器和拦截器的选择需要根据项目实际情况选择，希望通过本文大家能够实现登录校验功能，能对过滤器和拦截器有一个初步了解。
