快捷導(dǎo)航

springboot集成JWT實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證(權(quán)鑒)的方法步驟

更新時(shí)間：2023年04月19日 08:29:57 作者：一路奔跑1314

本文主要介紹了springboot集成JWT實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證(權(quán)鑒)的方法步驟，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

一、什么是JWT

JSON Web Token (JWT)，它是目前最流行的跨域身份驗(yàn)證解決方案?，F(xiàn)在的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)一般都是前端端分離，這就涉及到跨域和權(quán)鑒問(wèn)題。

二、JWT組成

由三部分組成：頭部(Header)、載荷(Payload)與簽名(signature)

頭部（Header）：

頭部信息由兩部分組成1、令牌的類型，即JWT；2、使用的簽名算法，例如HMASSHA256或RSA；

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

這個(gè)json中的typ屬性，用來(lái)標(biāo)識(shí)整個(gè)token字符串是一個(gè)JWT字符串；它的alg屬性，用來(lái)說(shuō)明這個(gè)JWT簽發(fā)的時(shí)候所使用的簽名和摘要算法，typ跟alg屬性的全稱其實(shí)是type algorithm，分別是類型跟算法的意思。之所以都用三個(gè)字母來(lái)表示，也是基于JWT最終字串大小的考慮，同時(shí)也是跟JWT這個(gè)名稱保持一致，這樣就都是三個(gè)字符了…typ跟alg是JWT中標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的屬性名稱。

載荷（Payload）：

payload用來(lái)承載要傳遞的數(shù)據(jù)，它的json結(jié)構(gòu)實(shí)際上是對(duì)JWT要傳遞的數(shù)據(jù)的一組聲明，這些聲明被JWT標(biāo)準(zhǔn)稱為claims，它的一個(gè)“屬性值對(duì)”其實(shí)就是一個(gè)claim(要求)，每一個(gè)claim的都代表特定的含義和作用。

我們可以在claim里放一些業(yè)務(wù)信息。

簽名（signature）：

簽名是把header和payload對(duì)應(yīng)的json結(jié)構(gòu)進(jìn)行base64url編碼之后得到的兩個(gè)串用 '英文句點(diǎn)號(hào)' 拼接起來(lái)，然后根據(jù)header里面alg指定的簽名算法生成出來(lái)的。
算法不同，簽名結(jié)果不同。以alg: HS256為例來(lái)說(shuō)明前面的簽名如何來(lái)得到。

按照前面alg可用值的說(shuō)明，HS256其實(shí)包含的是兩種算法：HMAC算法和SHA256算法，前者用于生成摘要，后者用于對(duì)摘要進(jìn)行數(shù)字簽名。這兩個(gè)算法也可以用HMACSHA256來(lái)統(tǒng)稱

jwt數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖：

三、JWT運(yùn)行原理

1.第一次發(fā)送登錄請(qǐng)求，必然會(huì)攜帶用戶信息uname和pwd

2.通過(guò)用戶信息uname和pwd登錄成功，會(huì)將用戶信息通過(guò)jwt工具類生成一個(gè)加密的字符串

3.加密字符串會(huì)以response header 響應(yīng)頭的形式相應(yīng)到前端

4.前端服務(wù)器會(huì)有響應(yīng)攔截器攔截，截取到響應(yīng)頭承載的jwt串，又會(huì)放到Vuex中

5.當(dāng)?shù)诙握?qǐng)求，前端服務(wù)器中有一個(gè)請(qǐng)求攔截器，會(huì)將Vuex中的jwt串放入request header 請(qǐng)求當(dāng)中

6.當(dāng)請(qǐng)求通過(guò)跨域的方式到達(dá)后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器中又有一個(gè)過(guò)濾器，會(huì)截取到 request header 請(qǐng)求當(dāng)中的jwt串

7.jwt工具類會(huì)對(duì)jwt串進(jìn)行解析，解析成用戶信息，最終進(jìn)行校驗(yàn)

四、springboot集成JWT

整體思路：

當(dāng)前端訪問(wèn)后臺(tái)登錄接口login時(shí)，先根據(jù)用戶名和密碼判斷用戶表是否存在該用戶，如果存在該用戶，則生成jwt串，可以在jwt串里添加些業(yè)務(wù)信息(比如用登錄賬號(hào)，用戶真實(shí)姓名等)，并把jwt串返給前端

當(dāng)前端拿到j(luò)wt串后放到所有請(qǐng)求的header中，比如token=jwt串

后端開(kāi)發(fā)一個(gè)filter，攔截所有請(qǐng)求(除login請(qǐng)求外，因?yàn)閘ogin請(qǐng)求還沒(méi)有生成jwt)，并從request的header中獲取jwt(即token的值)，對(duì)jwt校驗(yàn)和獲取jwt中的業(yè)務(wù)信息，在把這些業(yè)務(wù)信息放到request的header中，這樣方便后端接口直接從header中獲取

如果filter中jwt過(guò)期，或者校驗(yàn)失敗，則返回給前端提示，前端返回登錄頁(yè)面，讓用戶重新登錄。

1、在pom.xml引入依賴

<!--jwt-->
        <dependency>
            <groupId>com.auth0</groupId>
            <artifactId>java-jwt</artifactId>
            <version>3.8.3</version>
        </dependency>

2、開(kāi)發(fā)jwt生成工具類，代碼如下：

package com.lsl.exam.utils;
 
import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.lsl.exam.entity.TabUser;
 
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
 
public class JwtUtil {
 
    private static final long EXPIRE_TIME = 1000 * 60 * 60 *24;
 
    //設(shè)置私鑰
    private static final String TOKEN_SECRET = "aa082c-66rt89-29sr3t-y9t7b8";
 
 
    /**
     * 創(chuàng)建攜帶自定義信息和聲明的自定義私鑰的jwt
     * @param user  用戶信息表
     * @return  jwt串
     */
    public static String creatJwt(TabUser user){
        //構(gòu)建頭部信息
        Map<String,Object> header = new HashMap<>();
        header.put("typ","JWT");
        header.put("alg","HS256");
 
        //根據(jù)私鑰構(gòu)建密鑰信息
        Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(TOKEN_SECRET);
 
        //根據(jù)當(dāng)前用戶密碼構(gòu)建密鑰信息
//        Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(user.getUserpwd());
 
        //設(shè)置過(guò)期時(shí)間為當(dāng)前時(shí)間一天后
        Date nowDate = new Date();
        Date expireDate = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME);
 
        String jwt = JWT.create().withHeader(header)
                .withClaim("account",user.getAccount())//業(yè)務(wù)信息:員工號(hào)
                .withClaim("username",user.getUsername())//業(yè)務(wù)信息:員工姓名
                .withClaim("rolename",user.getRoleName())//業(yè)務(wù)信息:角色
                .withIssuer("SERVICE")//聲明,簽名是有誰(shuí)生成 例如 服務(wù)器
                .withNotBefore(new Date())//聲明,定義在什么時(shí)間之前，該jwt都是不可用的
                .withExpiresAt(expireDate)//聲明, 簽名過(guò)期的時(shí)間
                .sign(algorithm);//根據(jù)algorithm生成簽名
 
        return jwt;
 
    }
}

3、后端login接口邏輯如下：

package com.lsl.exam.controller;
 
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper;
import com.lsl.exam.entity.TabUser;
import com.lsl.exam.entity.backresult.ResultVO;
import com.lsl.exam.service.ITabRoleService;
import com.lsl.exam.service.IUserService;
import com.lsl.exam.utils.Base64Util;
import com.lsl.exam.utils.JwtUtil;
import com.lsl.exam.utils.ResultVoUtil;
import org.slf4j.Logger;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
 
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
 
@RestController
@RequestMapping("/exam")
public class UserController {
    private static final Logger LOG = org.slf4j.LoggerFactory.getLogger("UserController");
 
    @Autowired
    IUserService userService;
 
    @Autowired
    ITabRoleService roleService;
 
    @PostMapping(value = "login",produces = "application/json;charset=UTF-8")
    @ResponseBody
    public ResultVO<?> login(@RequestBody Map params){
        Map reuslt = new HashMap();
 
        String account = params.get("account") == null ? "" : params.get("account").toString();
        String pwd = params.get("pwd") == null ? "" : params.get("pwd").toString();
 
        if ("".equals(account) || "".equals(pwd)){
            return ResultVoUtil.error(30000,"用戶名或者密碼不能為空!");
        }
 
        //pwd解密
        String decodePwd = Base64Util.decode(pwd);
        if ("".contains(decodePwd)){
            return ResultVoUtil.error(30000,"密碼錯(cuò)誤!");
        }
 
        TabUser user = userService.getOne(new QueryWrapper<TabUser>()
                .eq("account",account)
                .eq("userpwd",decodePwd));
        if (null == user){
            return ResultVoUtil.error(30000,"用戶名或者密碼錯(cuò)誤");
        }
        
        //獲取當(dāng)前用戶擁有的角色
        String userId = user.getId();
        Map roleMap = new HashMap();
        roleMap.put("userId",userId);
        List<Map> roleList = roleService.qryRoleInfoByUserId(roleMap);
        List<String> roleNames = new ArrayList<>();
        for(Map role : roleList){
            roleNames.add(role.get("role").toString());
        }
        user.setRoleName(JSON.toJSONString(roleNames));
 
        //生成帶有業(yè)務(wù)信息的jwt串
        String jwt = JwtUtil.creatJwt(user);
        
        //把jwt和當(dāng)前用戶信息返給前端
        reuslt.put("jwt",jwt);
        reuslt.put("roleNames",roleNames);
        reuslt.put("username",user.getUsername());
        reuslt.put("account",user.getAccount());
        
        return ResultVoUtil.success(reuslt);
    }
 
    @PostMapping(value = "qryUser",produces = "application/json;charset=UTF-8")
    @ResponseBody
    public Object qryUser(HttpServletRequest request){
 
        //這里header中的信息是filter中放進(jìn)去的
        String account = request.getHeader("account");
        String username = request.getHeader("username");
        String rolename = request.getHeader("rolename");
 
        List<TabUser> list = userService.list();
        return ResultVoUtil.success(list);
    }
}

4、開(kāi)發(fā)filter，進(jìn)行jwt校驗(yàn)

package com.lsl.exam.filter;
 
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;
import com.lsl.exam.entity.backresult.ResultVO;
import com.lsl.exam.utils.ResultVoUtil;
import org.apache.tomcat.util.http.MimeHeaders;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
 
/**
 * jwt校驗(yàn)過(guò)濾器
 */
@Component
@WebFilter(filterName = "jwtFilter",urlPatterns = {"/*"})
public class AuthJwtFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
 
    }
 
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest) servletRequest;
        String url = httpServletRequest.getRequestURL().toString();
        
        //配置不進(jìn)行jwt校驗(yàn)的請(qǐng)求路徑
        List<String> urlList = new ArrayList<>();
        urlList.add("/exam/login");
 
        boolean flag = false;
        for (String strUrl : urlList){
            if (url.contains(strUrl)){
                flag = true;
            }
        }
 
        try {
            if (!flag){
                String token = httpServletRequest.getHeader("token");
                //校驗(yàn)token,jwt過(guò)期有jwt自行校驗(yàn),如果超時(shí)了,會(huì)執(zhí)行catch里代碼
                DecodedJWT decodeJwt = JWT.require(Algorithm.HMAC256("aa082c-66rt89-29sr3t-y9t7b8")).build().verify(token);
                
                //獲取jwt中的業(yè)務(wù)信息
                String account = decodeJwt.getClaim("account").asString();
                String username = decodeJwt.getClaim("username").asString();
                String rolename = decodeJwt.getClaim("rolename").asString();
                Map<String, String> headerMap = new HashMap<>();
                headerMap.put("account",account);
                headerMap.put("username",username);
                headerMap.put("rolename",rolename);
                
                //把業(yè)務(wù)信息添加到request的header
                addHeader(httpServletRequest,headerMap);
 
 
//                Class<?> superclass = servletRequest.getClass().getSuperclass().getSuperclass();
//                Field requestField = superclass.getDeclaredField("request");
//                requestField.setAccessible(true);
//                RequestFacade requestFacadeInstance = (RequestFacade) requestField.get(servletRequest);
                RequestFacade requestFacadeInstance = (RequestFacade)superclass3;
//                Field requestField1 = requestFacadeInstance.getClass().getDeclaredField("request");
//                requestField1.setAccessible(true);
//                Object requestInstance =  requestField1.get(requestFacadeInstance);
//                Field coyoteRequestField = requestInstance.getClass().getDeclaredField("coyoteRequest");
//                coyoteRequestField.setAccessible(true);
//
//                Object coyoRequestInstance =  requestField1.get(requestInstance);
//                Field headersField = coyoRequestInstance.getClass().getDeclaredField("headers");
//                headersField.setAccessible(true);
//
//                MimeHeaders headers = (MimeHeaders) headersField.get(coyoRequestInstance);
//                headers.removeHeader("token");
//                headers.addValue("account").setString(account);
//                headers.addValue("username").setString(username);
//                headers.addValue("roleid").setString(roleid);
//
 
            }
        } catch (Exception e) {
            //jwt校驗(yàn)失敗,返給前端的code=1,前端要重定向到登錄頁(yè)面
            PrintWriter writer = null;
            servletResponse.setCharacterEncoding("UTF-8");
            servletResponse.setContentType("text/html; charset=utf-8");
 
            try {
                writer = servletResponse.getWriter();
                ResultVO vo = ResultVoUtil.successLogout();
                String msg = JSON.toJSONString(vo);
                writer.println(msg);
            } catch (IOException ex) {
 
            } finally {
                if (writer != null){
                    writer.close();
                }
                return;
            }
 
        }
 
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
    }
 
    /**
     * 向request的header中放業(yè)務(wù)信息
     * @param request
     * @param headerMap
     */
    private void addHeader(HttpServletRequest request, Map<String, String> headerMap) {
        if (headerMap==null||headerMap.isEmpty()){
            return;
        }
 
        Class<? extends HttpServletRequest> c=request.getClass();
        //System.out.println(c.getName());
        System.out.println("request實(shí)現(xiàn)類="+c.getName());
        try{
            Field requestField=c.getDeclaredField("request");
            requestField.setAccessible(true);
 
            Object o=requestField.get(request);
            Field coyoteRequest=o.getClass().getDeclaredField("coyoteRequest");
            coyoteRequest.setAccessible(true);
 
            Object o2=coyoteRequest.get(o);
            System.out.println("coyoteRequest實(shí)現(xiàn)類="+o2.getClass().getName());
            Field headers=o2.getClass().getDeclaredField("headers");
            headers.setAccessible(true);
 
            MimeHeaders mimeHeaders=(MimeHeaders) headers.get(o2);
            for (Map.Entry<String,String> entry:headerMap.entrySet()){
                mimeHeaders.removeHeader(entry.getKey());
                mimeHeaders.addValue(entry.getKey()).setString(entry.getValue());
            }
 
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
 
    } 
    @Override
    public void destroy() {
 
    }
}

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