SpringBoot整合JWT Token的完整步骤

目录

• 背景
• 一  JWT 消息构成
• 1.1 组成
• 1.2 header
• 1.3 playload
• 1.4 signature
• 二 Spring Boot 和 JWT集成实例
• 2.1 项目依赖
• 2.2 自定义注解 @JwtToken
• 2.3 JWT认证工具类 JwtUtil.java
• 2.4 拦截器拦截带有注解的接口 JwtInterceptor.java
• 2.5 全局异常捕获
• 2.6 接口 JwtController.java
• 2.7 Postman测试接口
• 2.7.1 在没有token的情况下访问jwt/getMessage 接口
• 2.7.2 先登录，再访问jwt/getMessage接口
• 总结

背景

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.简介：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.不需要再服务端保存会话信息，特别适用于分布式微服务；

缺点

1.无法作废已经发布的令牌；

2.不易应对数据过期；

一  JWT 消息构成

1.1 组成

一个 Token 分三部分，按顺序为

　　1.头部（header）

　　2.载荷（payload）

　　3.签证（signature）

三部分之间用.分割。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：

1.3 playload

载荷就是存放有效信息的地方。基本上填两种类型的数据

　　1.标准中注册的声明的数据；

　　2.自定义数据；

由这两部分内部做 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集成实例

依赖

2.1 项目依赖

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>com.auth0</groupId>
        <artifactId>java-jwt</artifactId>
        <version>3.8.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
        <artifactId>jjwt</artifactId>
        <version>0.9.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.auth0</groupId>
        <artifactId>java-jwt</artifactId>
        <version>3.8.1</version>
    </dependency>
    <!-- redis -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    <!-- lombok -->
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <scope>1.8.4</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>fastjson</artifactId>
        <version>1.2.47</version>
    </dependency>
</dependencies>

2.2 自定义注解 @JwtToken

加上该注解的接口需要登录才能访问

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface JwtToken {
    boolean required() default true;
}

2.3 JWT认证工具类 JwtUtil.java

主要用来生成签名 校验签证和通过签名获取信息

public class JwtUtil {

    /**
     * 过期时间5分钟
     */
    private static final long EXPIRE_TIME = 5 * 60 * 1000;
    /**
     * jwt 密钥
     */
    private static final String SECRET = "jwt_secret";

    /**
     * 生成签名，五分钟后过期
     * @param userId
     * @return
     */
    public static String sign(String userId) {
        try {
            Date date = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME);
            Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET);
            return JWT.create()
                    // 将 user id 保存到 token 里面
                    .withAudience(userId)
                    // 五分钟后token过期
                    .withExpiresAt(date)
                    // token 的密钥
                    .sign(algorithm);
        } catch (Exception e) {
            return null;
        }
    }

    /**
     * 根据token获取userId
     * @param token
     * @return
     */
    public static String getUserId(String token) {
        try {
            String userId = JWT.decode(token).getAudience().get(0);
            return userId;
        } catch (JWTDecodeException e) {
            return null;
        }
    }

    /**
     * 校验token
     * @param token
     * @return
     */
    public static boolean checkSign(String token) {
        try {
            Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET);
            JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm)
                    // .withClaim("username", username)
                    .build();
            DecodedJWT jwt = verifier.verify(token);
            return true;
        } catch (JWTVerificationException exception) {
            throw new RuntimeException("token 无效，请重新获取");
        }
    }
}

2.4 拦截器拦截带有注解的接口 JwtInterceptor.java

public class JwtInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object object) {
        // 从 http 请求头中取出 token
        String token = httpServletRequest.getHeader("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();
        //检查有没有需要用户权限的注解
        if (method.isAnnotationPresent(JwtToken.class)) {
            JwtToken jwtToken = method.getAnnotation(JwtToken.class);
            if (jwtToken.required()) {
                // 执行认证
                if (token == null) {
                    throw new RuntimeException("无token，请重新登录");
                }
                // 获取 token 中的 userId
                String userId = JwtUtil.getUserId(token);
                System.out.println("用户id:" + userId);

                // 验证 token
                JwtUtil.checkSign(token);
            }
        }
        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 {

    }
}

注册拦截器：WebConfig.java

@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {

    /**
     * 添加jwt拦截器
     * @param registry
     */
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(jwtInterceptor())
                // 拦截所有请求，通过判断是否有 @JwtToken 注解 决定是否需要登录
                .addPathPatterns("/**");
    }

    /**
     * jwt拦截器
     * @return
     */
    @Bean
    public JwtInterceptor jwtInterceptor() {
        return new JwtInterceptor();
    }
}

2.5 全局异常捕获

@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("message", msg);
        return jsonObject;
    }
}

2.6 接口 JwtController.java

@RestController
@RequestMapping("/jwt")
public class JwtController {

    /**
     * 登录并获取token
     * @param userName
     * @param passWord
     * @return
     */
    @PostMapping("/login")
    public Object login( String userName, String passWord){
        JSONObject jsonObject=new JSONObject();
        // 检验用户是否存在(为了简单，这里假设用户存在，并制造一个uuid假设为用户id)
        String userId = UUID.randomUUID().toString();
        // 生成签名
        String token= JwtUtil.sign(userId);
        Map<String, String> userInfo = new HashMap<>();
        userInfo.put("userId", userId);
        userInfo.put("userName", userName);
        userInfo.put("passWord", passWord);
        jsonObject.put("token", token);
        jsonObject.put("user", userInfo);
        return jsonObject;
    }

    /**
     * 该接口需要带签名才能访问
     * @return
     */
    @JwtToken
    @GetMapping("/getMessage")
    public String getMessage(){
        return "你已通过验证";
    }
}

2.7 Postman测试接口

2.7.1 在没有token的情况下访问jwt/getMessage 接口

2.7.2 先登录，再访问jwt/getMessage接口

登录：

携带token再次请求jwt/getMessage接口

总结

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