一、JWT简介
在上一篇中介绍了使用cookie+session实现登录的案例，最后介绍了其缺点，就是需要在服务器端存放用户的信息，增加了服务端的压力，并且如今移动端盛行，用户端不支持cookie的问题也要求我们需要寻找其它方案。
JWT，Json Web Token，定义了一种紧凑的，自包含的方式，用于在各方之间以json对象的方式安全地传输信息，该信息可用于验证身份信息。如下是JWT的工作流程示意图。
JWT工作流程示意图
- 用户登录后，服务端会将用户的识别信息进行加密生成一个有有效期的token返回给用户端；
- 用户端收到token后将其进行保存，并在以后的每一次请求时将该token带上发送给服务器；
- 服务器接收到用户的token后，进行验证用户的身份、权限、有效期等信息，验证通过即放行，验证不通过就拒绝服务；
JWT令牌通常由三个部分组成：
- 标头header，标识令牌的类型、签名算法等元信息，用Base64编码表示；
- 有效载荷payload，存储服务端想要记住的用户识别信息，用Base64编码表示；
- 签名signature，使用指定的算法以及密钥，对前两部分进行签名得到的字符串，主要目的是为了防篡改；
一个token的三个部分用点号连接，如下所示：
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiJaSEFOR1hVTiIsImJvZHkiOnsidXNlclJvbGUiOiJhZG1pbiIsInVzZXJpZCI6IjAwMSJ9LCJleHAiOjE2NjI5NTIxNjIsImlhdCI6MTY2Mjk1MTU1NywianRpIjoiZGZhN2MyZjUtNGNjMC00OWFhLWFiMDUtYzZhY2M4M2YxMDViIn0.xOleM21i7-EI0oOq83Xm-nQVOufajHCupY2QjkpwreQ
二、JWT案例
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.auth0/java-jwt -->
<dependency>
<groupId>com.auth0</groupId>
<artifactId>java-jwt</artifactId>
<version>4.0.0</version>
</dependency>
@Slf4j
@RestController
public class TokenController {
@Autowired
private TokenUtil tokenUtil;
@PostMapping("/login")
public String login(@RequestParam String username, @RequestParam String password){
if(!"admin".equals(username) || !"123".equals(password)){
log.info("账号或者密码错误！");
}
// 模拟从数据库中获取的用户识别信息
String userId = "001";
String userRole = "admin";
Map<String,Object> dataMap = new HashMap<>();
dataMap.put("userId", userId);
dataMap.put("userRole", userRole);
// 将用户识别信息存储到token中
String token = tokenUtil.createToken(dataMap);
log.info("生成的token为：{}", token);
return token;
}
@PostMapping("/getUserInfo")
public String getUserInfo(@RequestParam String token){
if(ObjectUtils.isEmpty(token)){
log.info("token不能为空！");
return "token不能为空！";
}
log.info("收到的token为：{}", token);
Map<String, Object> dataMap = tokenUtil.parseToken(token);
String userRole = dataMap.get("userRole").toString();
if(!"admin".equals(userRole)){
log.info("非管理员角色，不允许访问！");
return "非管理员角色，不允许访问！";
}
String userId = dataMap.get("userId").toString();
return "允许登录，用户为：" + userId;
}
}
@Component
public class TokenUtil {
/**
* 默认密钥
*/
private static final String DEFAULT_SECRET = "999";
private static final String DEFAULT_DATA_KEY = "body";
private static final String DEFAULT_ISSUER = "ZHANGXUN";
private static final Long DEFAULT_EXPIRE_TIME = 7*24*60*60L;
public String createToken(Map<String, Object> dataMap){
return createToken(dataMap, DEFAULT_SECRET);
}
public String createToken(Map<String, Object> dataMap, String secret){
// 指定使用的加密算法
Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(secret);
return JWT.create()
.withClaim(DEFAULT_DATA_KEY, dataMap)
.withIssuer(DEFAULT_ISSUER)
.withIssuedAt(new Date())
.withExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis() + DEFAULT_EXPIRE_TIME * 1000))
.withJWTId(UUID.randomUUID().toString())
.sign(algorithm);
}
public Map<String, Object> parseToken(String token){
return parseToken(token, DEFAULT_SECRET);
}
public Map<String, Object> parseToken(String token, String secret){
// 指定使用的加密算法
Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(secret);
JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(algorithm).build();
DecodedJWT decodedJWT = jwtVerifier.verify(token);
return decodedJWT.getClaim(DEFAULT_DATA_KEY).asMap();
}
}
三、JWT总结
优点：
- 紧凑简洁，可以放在url后面、post的请求体、http header中发送出去，数据量小，不影响传输速度；
- 自包含，即token本身包含了用户识别信息，避免了服务端去存储介质中查询用户的信息；
- 不可篡改，签名确保了json中的用户识别信息是不可篡改的；
- 跨语言，token是json格式的，无论各方平台如何，都能支持；
- 服务端友好，区别于cookie+session模式，服务端不用为登录态的用户存储任何信息；
- 扩展性强，对于分布式系统，JWT天然支持应用水平扩展，无需修改任何代码；
缺点：
- 不安全，token中的用户识别信息仅仅使用base64编码，并非加密，所以是可以被解码获取的，因此不应该在token中存放用户的敏感信息；
- 时效不可控制，token一旦被设置了有效期颁发出去，那么在到期之前，其登录态就不能被控制了，无法进行服务端的干预；
参考资料：
JWT笔记（com.auth0）_L_S_Chen的博客-CSDN博客_com.auth0
GitHub - auth0/java-jwt: Java implementation of JSON Web Token (JWT)
