SPA中使用jwt

什么是jwt？

JSON Web Token (JWT)，它是目前最流行的跨域身份验证解决方案

JWT的工作原理

1. 是在服务器身份验证之后，将生成一个JSON对象并将其发送回用户，示例如下：
{"UserName": "Chongchong","Role": "Admin","Expire": "2018-08-08 20:15:56"}

2. 之后，当用户与服务器通信时，客户在请求中发回JSON对象
3. 为了防止用户篡改数据，服务器将在生成对象时添加签名，并对发回的数据进行验证

为什么使用JWT

1、jwt基于json，非常方便解析。
2、可以在令牌中自定义丰富的内容，易扩展。
3、通过非对称加密算法及数字签名技术，JWT防止篡改，安全性高。
4、资源服务使用JWT可不依赖认证服务即可完成授权。

我们可以来做个对比：

一般传统开发模式是依赖session的，进行操作时都要去访问一下session；

众所周知，session是跟着tomcat走的，也就是说，浏览器访问网址跟前端挂钩，那么就存在一个确定缺陷，浏览器可以随意访问任何组件；

对系统的保护的很不利的，所以这个时候jwt出现了！

图解：

后端：

前端：

JWT的组成

它是针对于传统开发的模式所出现的问题进行维护的

一个JWT实际上就是一个字符串，它由三部分组成：

• 头部(Header)
• 载荷(Payload)
• 签名(signature)

jwt的机制见图解：

jwt它实际长啥样呢

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjYwMTQ2MzgsImlhdCI6MTU2NjAxMjgzOCwiYWdlIjoxOCwianRpIjoiZGFjOTlmNDQ3MGVhNDc3ODhiMzAyNTM4YjdmNmE5ZWEiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9.9kFQ2c5nEbQRoyQXTc_2goW7r0D5oAjLrXDX3ae-4bA

对没错，就这个亚子；它其实时根据（.）去把这段指令分为三部分

• Header

这个json中的typ属性，用来标识整个token字符串是一个JWT字符串；它的alg属性，用来说明这个JWT签发的时候所使用的签名和摘要算法
typ跟alg属性的全称其实是type跟algorithm，分别是类型跟算法的意思。之所以都用三个字母来表示，也是基于JWT最终字串大小的考虑，
同时也是跟JWT这个名称保持一致，这样就都是三个字符了…typ跟alg是JWT中标准中规定的属性名称

• Payload

payload用来承载要传递的数据，它的json结构实际上是对JWT要传递的数据的一组声明，这些声明被JWT标准称为claims，
它的一个“属性值对”其实就是一个claim(要求)，
每一个claim的都代表特定的含义和作用。

• signature

签名是把header和payload对应的json结构进行base64url编码之后得到的两个串用英文句点号拼接起来，

然后根据header里面alg指定的签名算法生成出来的。

算法不同，签名结果不同。以alg: HS256为例来说明前面的签名如何来得到。

JWT的验证

• 在pom.xml中导入相关依赖

　　　　　<dependency>
            <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
            <artifactId>jjwt</artifactId>
            <version>0.9.</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.auth0</groupId>
            <artifactId>java-jwt</artifactId>
            <version>3.4.</version>
        </dependency>

JwtUtil工具类

public class JwtUtils {
    /**
     * JWT_WEB_TTL：WEBAPP应用中token的有效时间,默认30分钟
     */
    public static final long JWT_WEB_TTL = 30 * 60 * 1000;

    /**
     * 将jwt令牌保存到header中的key
     */
    public static final String JWT_HEADER_KEY = "jwt";

    // 指定签名的时候使用的签名算法，也就是header那部分，jjwt已经将这部分内容封装好了。
    private static final SignatureAlgorithm SIGNATURE_ALGORITHM = SignatureAlgorithm.HS256;
    private static final String JWT_SECRET = "f356cdce935c42328ad2001d7e9552a3";// JWT密匙
    private static final SecretKey JWT_KEY;// 使用JWT密匙生成的加密key

    static {
        byte[] encodedKey = Base64.decodeBase64(JWT_SECRET);
        JWT_KEY = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
    }

    private JwtUtils() {
    }

    /**
     * 解密jwt，获得所有声明(包括标准和私有声明)
     *
     * @param jwt
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static Claims parseJwt(String jwt) {
        Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey(JWT_KEY).parseClaimsJws(jwt).getBody();
        return claims;
    }

    /**
     * 创建JWT令牌，签发时间为当前时间
     *
     * @param claims
     *            创建payload的私有声明（根据特定的业务需要添加，如果要拿这个做验证，一般是需要和jwt的接收方提前沟通好验证方式的）
     * @param ttlMillis
     *            JWT的有效时间(单位毫秒)，当前时间+有效时间=过期时间
     * @return jwt令牌
     */
    public static String createJwt(Map<String, Object> claims, long ttlMillis) {
        // 生成JWT的时间，即签发时间
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();

        // 下面就是在为payload添加各种标准声明和私有声明了
        // 这里其实就是new一个JwtBuilder，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jti(JWT ID)：是JWT的唯一标识，根据业务需要，这个可以设置为一个不重复的值，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
                // 可以在未登陆前作为身份标识使用
                .setId(UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""))
                // iss(Issuser)签发者，写死
                // .setIssuer("zking")
                // iat: jwt的签发时间
                .setIssuedAt(new Date(nowMillis))
                // 代表这个JWT的主体，即它的所有人，这个是一个json格式的字符串，可放数据{"uid":"zs"}。此处没放
                // .setSubject("{}")
                // 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
                .signWith(SIGNATURE_ALGORITHM, JWT_KEY)
                // 设置JWT的过期时间
                .setExpiration(new Date(nowMillis + ttlMillis));

        return builder.compact();
    }

    /**
     * 复制jwt，并重新设置签发时间(为当前时间)和失效时间
     *
     * @param jwt
     *            被复制的jwt令牌
     * @param ttlMillis
     *            jwt的有效时间(单位毫秒)，当前时间+有效时间=过期时间
     * @return
     */
    public static String copyJwt(String jwt, Long ttlMillis) {
        Claims claims = parseJwt(jwt);

        // 生成JWT的时间，即签发时间
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();

        // 下面就是在为payload添加各种标准声明和私有声明了
        // 这里其实就是new一个JwtBuilder，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jti(JWT ID)：是JWT的唯一标识，根据业务需要，这个可以设置为一个不重复的值，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
                // 可以在未登陆前作为身份标识使用
                //.setId(UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""))
                // iss(Issuser)签发者，写死
                // .setIssuer("zking")
                // iat: jwt的签发时间
                .setIssuedAt(new Date(nowMillis))
                // 代表这个JWT的主体，即它的所有人，这个是一个json格式的字符串，可放数据{"uid":"zs"}。此处没放
                // .setSubject("{}")
                // 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
                .signWith(SIGNATURE_ALGORITHM, JWT_KEY)
                // 设置JWT的过期时间
                .setExpiration(new Date(nowMillis + ttlMillis));
        return builder.compact();
    }
}

JwtDome测试类

我们现在后台测试看是否能生成令牌并且运行对应语句

private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");

    @Test
    public void test1() {// 生成JWT
        Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();
        claims.put("username", "zss");
        claims.put("age", 18);

        String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
        System.out.println(jwt);

        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(jwt);
        for (Map.Entry<String, Object> entry : parseJwt.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }

看控制台输出是否成功：

注1：在验证一个JWT的时候，签名认证是每个实现库都会自动做的，但是payload的认证是由使用者来决定的。因为JWT里面可能会包含一个自定义claim，
所以它不会自动去验证这些claim，以jjwt-0.7.0.jar为例：
A 如果签名认证失败会抛出如下的异常：
io.jsonwebtoken.SignatureException: JWT signature does not match locally computed signature. JWT validity cannot be asserted and should not be trusted.
即签名错误，JWT的签名与本地计算机的签名不匹配
B JWT过期异常（403）
io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException: JWT expired at 2017-06-13T11:55:56Z. Current time: 2017-06-13T11:55:57Z, a difference of 1608 milliseconds. Allowed

现在我们来连接前端玩玩jwt

首先：在后台打开jwt令牌验证功能

JwtFilter

public class JwtFilter implements Filter {

    // 排除的URL，一般为登陆的URL(请改成自己登陆的URL)
    private static String EXCLUDE = "^/vue/userAction_login\\.action?.*$";

    private static Pattern PATTERN = Pattern.compile(EXCLUDE);

    private boolean OFF = false;// true关闭jwt令牌验证功能

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }

    @Override
    public void destroy() {
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) response;
        String path = req.getServletPath();
        if (OFF || isExcludeUrl(path)) {// 登陆直接放行
            chain.doFilter(request, response);
            return;
        }

        // 从客户端请求头中获得令牌并验证
        String jwt = req.getHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY);
        Claims claims = this.validateJwtToken(jwt);
        if (null == claims) {
            // resp.setCharacterEncoding("UTF-8");
            resp.sendError(403, "JWT令牌已过期或已失效");
            return;
        } else {
            String newJwt = JwtUtils.copyJwt(jwt, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
            resp.setHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY, newJwt);
            chain.doFilter(request, response);
        }
    }

    /**
     * 验证jwt令牌，验证通过返回声明(包括公有和私有)，返回null则表示验证失败
     */
    private Claims validateJwtToken(String jwt) {
        Claims claims = null;
        try {
            if (null != jwt) {
                claims = JwtUtils.parseJwt(jwt);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return claims;
    }
    /**
     * 是否为排除的URL
     *
     * @param path
     * @return
     */
    private boolean isExcludeUrl(String path) {
        Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);
        return matcher.matches();
    }

}

记得在useraction中加入jwt

现在我们来布置前端嘛，让它体现出价值来

首先，咱们先在state.js中给他来个jwt变量嘛

然后分别在getters.js和mutations.js中定义getjwt和setjwt方法

在http.js中塞入jwt

在http.js的请求、响应拦截器中放进Jwt令牌

// 请求拦截器
axios.interceptors.request.use(function(config) {
  // 将jwt令牌放进request Headers里面
  var jwt = window.vm.$store.getters.getJwt;
  config.headers['jwt'] = jwt;
  return config;
}, function(error) {
  return Promise.reject(error);
});

// 响应拦截器
axios.interceptors.response.use(function(response) {
  // 将jwt令牌放进response Headers里面
  // debugger;
  var jwt = response.headers['jwt'];
  if(jwt){
      window.vm.$store.commit('setJwt',{jwt:jwt});
  }
  return response;
}, function(error) {
  return Promise.reject(error);
});
export default axios;

最后一步在main.js中加入全局变量

运行效果：

你从登陆进去毫无问题，除了会报403的错误（兄弟，你的令牌过期咯）以外，基本上不会报错啦

如果还报了其他错，自己检查代码去我只能

这个是安安分分从登陆进来没毛病的例子，如果手欠在当前页面刷新咯那只能吃瘪，啥数据也拿不到。

这就是jwt在其中发挥了作用，提高了系统的维护，不能随意进入其他组件；

建议做项目时不用加入jwt后期维护时再加入，你懂的搞代码的都很“和蔼”

谢谢观看！