JWT怎么用

这期内容当中小编将会给大家带来有关JWT怎么用，文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述，阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。

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1. 定义

JWT简称JSON Web Token，通过JSON形式作为Web应用中的令牌，将信息作为JSON对象在各方之间安全传输，在数据传输过程中还可以完成数据加密、签名等相关处理。

2. 作用

2.1 授权

JWT的最常见方案，一旦用户登录，每个后续请求将包括JWT，从而允许访问系统的资源，一般适用于单点登录系统，因为开销很小并且可以在不同的域中轻松使用。

2.2 信息交换

• JWT是在各方之间安全地传输信息的好方法，因为可以对JWT进行签名，例如使用公钥或者私钥对，由于签名是使用标头和有效负载计算的，还可以验证内容是否遭到篡改。

• JWT跟Session不一样，JWT存储在客户端，Session存储在服务器端，服务器断电后Session就会被销毁，而JWT因为存储在客户端，所以就不会被影响，只要JWT不过期，就可以继续使用。

3. 优势

3.1 基于Session认证

• Session都是保存在内存中，而随着认证用户的增多，服务端的开销会明显增大。

• 用户认证之后，服务端做认证记录，如果认证的记录被保存在内存中的话，这意味着用户下次请求还必须要请求在这台服务器上，这样才能拿到授权的资源，在分布式系统中，限制了负载均衡器的能力，也限制了应用的扩展能力。

• CSRF跨站伪造请求攻击攻击，Session是基于Cookie进行用户识别的，如果Cookie被截获，用户会很容易受到跨站请求伪造的攻击。

• Sessionid就是一个特征值，表达的信息不够丰富，不容易扩展，而且如果后端应用是多节点部署，需要实现session共享机制，不方便集群应用。

3.2 基于JWT认证

3.2.1 认证流程

• 前端通过Web表单将自己的用户名和密码发送到后端的接口，一般是为http post请求，尽量通过SSL加密的传输，避免泄漏敏感信息。

• 后端核对用户名和密码成功后，将用户的id等其他信息作为JWT负载，将其与头部分别进行Base64编码拼接后签名，形成的JWT就是一个形同lll.zzz.xxx的字符串，格式为head.payload.signature。

• 后端将JWT字符串作为登录成功的返回结果返回给前端，前端可以将返回的结果保存在localStorage或sessionStorage上，退出登录时前端删除保存的JWT。

• 前端为了解决XSS和XSRF问题，在每次请求时将JWT放入http head中的authorization位置。

• 后端检查是否存在，如存在验证JWT的有效性，检查签名是否正确，检查Token是否过期，检查Token的接收方是否是自己。

• 验证通过后，后端使用JWT中包含的用户信息进行其他逻辑操作，返回相应结果。

3.2.2 特点

• 简洁，可以通过Url和Http参数或者在Http请求头发送，因为数据量小，传输速度也很快。

• 自包含，负载中包含了所有用户所需要的信息，避免了多次查询数据库。

• 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。

• 不需要在服务端保存会话信息，特别适用于分布式微服务。

4. jwt结构

token string ====> header.payload.singnature token

4.1 令牌组成

• 标头(Header)

• 有效载荷(Payload)

• 签名(Signature)

• 因此，JWT通常如下所示:xxxxx.yyyyy.zzzzz Header.Payload.Signature

4.2 Header

• 标头通常由两部分组成：令牌的类型和所使用的签名算法，例如HMAC SHA256或RSA，它会使用 Base64 编码组成 JWT 结构的第一部分。

• Base64是一种编码，是可以被翻译回原来的样子，它并不是一种加密过程。

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

4.3 Payload

令牌的第二部分是有效负载，其中包含声明。声明是有关实体和其他数据的声明，也使用 Base64 编码组成 JWT 结构的第二部分。

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

4.4 Signature

• 前面两部分都是使用 Base64 进行编码的，即前端可以获得里面的信息。Signature 需要使用编码后的 header 和 payload 以及我们提供的一个密钥，然后使用 header 中指定的签名算法（HS256）进行签名。

• 签名的作用是保证 JWT 没有被篡改过，例如HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),secret)。

• 如果对头部以及负载的内容解码之后进行修改，再进行编码，最后加上之前的签名组合形成新的JWT的话，那么服务器端会判断出新的头部和负载形成的签名和JWT附带上的签名是不一样的，如果要对新的头部和负载进行签名，在不知道服务器加密时用的密钥的话，得出来的签名也是不一样的。

• 在JWT中，不应该在负载里面加入任何敏感的数据。

4.5 最后结果

5. SpringBoot整合jwt

pom.xml

    4.0.0
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.3.3.RELEASE
         
    
    org.example
    springboot-jwt-token
    1.0-SNAPSHOT

    
        1.8
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
        
            com.auth0
            java-jwt
            3.10.3
        
        
            org.projectlombok
            lombok
            true
        
        
        
            org.mybatis.spring.boot
            mybatis-spring-boot-starter
            2.1.3
        
        
        
            mysql
            mysql-connector-java
            8.0.18
        
        
        
            com.alibaba
            druid
            1.1.23
        
    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
            
        
    

application.properties

spring.application.name=jwt
spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/db1?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true&serverTimezone=UTC&useSSL=false
spring.datasource.username=root
mybatis.type-aliases-package=com.alfred.bean
mybatis.mapper-locations=classpath:com/alfred/mapper/*.xml
logging.level.com.alfred.dao=debug

mybatis xml映射文件

    
        select *
        from tb_user
        where name = #{name}
          and password = #{password}
    

实体类

@Data
@Accessors(chain = true)
public class User {
    private String id;
    private String name;
    private String password;
}

dao 层

@Mapper
public interface UserDao {
    /**
     * 登录
     *
     * @param user User对象
     * @return User对象
     */
    User login(User user);
}

service层

public interface UserService {
    /**
     * 登录接口
     *
     * @param user 表单中的user
     * @return 数据库中查询到的User
     */
    User login(User user);
}

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Resource
    private UserDao userDAO;

    @Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS)
    @Override
    public User login(User user) {
        User userDb = userDAO.login(user);
        if (userDb != null) {
            return userDb;
        }
        throw new RuntimeException("认证失败");
    }
}

jwt工具类

public class JwtUtil {
    private static String SECRET = "hell world";

    /**
     * 生成token
     *
     * @param map map集合
     * @return token
     */
    public static String getToken(Map map) {
        JWTCreator.Builder builder = JWT.create();
        map.forEach(builder::withClaim);
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.add(Calendar.HOUR, 12);
        return builder.sign(Algorithm.HMAC256(SECRET));
    }

    /**
     * 验证token
     *
     * @param token token字符串
     * @return 验证接口
     */
    public static DecodedJWT verify(String token) {
        return JWT.require(Algorithm.HMAC256(SECRET)).build().verify(token);
    }
}

拦截器

@Slf4j
public class JwtInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 获取请求头中的令牌
        String token = request.getHeader("token");
        log.info("当前token为：{}", token);
        Map map = new HashMap<>();
        try {
            JwtUtil.verify(token);
            return true;
        } catch (SignatureVerificationException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "签名不一致");
        } catch (TokenExpiredException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "令牌过期");
        } catch (AlgorithmMismatchException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "算法不匹配");
        } catch (InvalidClaimException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "失效的payload");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "token无效");
        }
        map.put("state", false);
        //响应到前台: 将map转为json
        String json = new ObjectMapper().writeValueAsString(map);
        response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
        response.getWriter().println(json);
        return false;
    }
}

@Configuration
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new JwtInterceptor())
                .addPathPatterns("/user/test")
                .excludePathPatterns("/user/login");
    }
}

controller层

@RestController
@Slf4j
public class UserController {

    @Resource
    private UserService userService;

    @GetMapping("/user/login")
    public Map login(User user) {
        log.info("用户名：{}", user.getName());
        log.info("密码: {}", user.getPassword());
        Map map = new HashMap<>();
        try {
            User userDb = userService.login(user);
            Map payload = new HashMap<>();
            payload.put("id", userDb.getId());
            payload.put("name", userDb.getName());
            String token = JwtUtil.getToken(payload);
            map.put("state", true);
            map.put("msg", "登录成功");
            map.put("token", token);
            return map;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("state", false);
            map.put("msg", e.getMessage());
            map.put("token", "");
        }
        return map;
    }

    @PostMapping("/user/test")
    public Map test(HttpServletRequest request) {
        String token = request.getHeader("token");
        DecodedJWT verify = JwtUtil.verify(token);
        String id = verify.getClaim("id").asString();
        String name = verify.getClaim("name").asString();
        log.info("id：{}", id);
        log.info("用户名: {}", name);
        // TODO 业务逻辑
        Map map = new HashMap<>();
        map.put("state", true);
        map.put("msg", "请求成功");
        return map;
    }
}

上述就是小编为大家分享的JWT怎么用了，如果刚好有类似的疑惑，不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识，欢迎关注创新互联行业资讯频道。

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