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基于Redis實(shí)現(xiàn)短信驗(yàn)證碼登錄功能

 更新時(shí)間:2025年01月22日 10:31:35   作者:mikey棒棒棒  
對(duì)于我們用戶來講,我們?cè)诘顷懸粋€(gè)APP的時(shí)候,有很多種登陸方式,比如"微信掃碼"、"手機(jī)號(hào)登陸"、"支付寶掃碼"、"賬號(hào)密碼登錄",現(xiàn)在大多都會(huì)要求微信掃碼登錄或者是手機(jī)號(hào)驗(yàn)證碼登錄,所以本文給大家介紹了基于Redis實(shí)現(xiàn)短信驗(yàn)證碼登錄功能,需要的朋友可以參考下

1 基于Session實(shí)現(xiàn)短信驗(yàn)證碼登錄

    /**
     * 發(fā)送驗(yàn)證碼
     */
    @Override
    public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
        // 1、判斷手機(jī)號(hào)是否合法
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            return Result.fail("手機(jī)號(hào)格式不正確");
        }
        // 2、手機(jī)號(hào)合法,生成驗(yàn)證碼,并保存到Session中
        String code = RandomUtil.randomNumbers(6);
        session.setAttribute(SystemConstants.VERIFY_CODE, code);
        // 3、發(fā)送驗(yàn)證碼
        log.info("驗(yàn)證碼:{}", code);
        return Result.ok();
    }
 
    /**
     * 用戶登錄
     */
    @Override
    public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
        String phone = loginForm.getPhone();
        String code = loginForm.getCode();
        // 1、判斷手機(jī)號(hào)是否合法
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            return Result.fail("手機(jī)號(hào)格式不正確");
        }
        // 2、判斷驗(yàn)證碼是否正確
        String sessionCode = (String) session.getAttribute(LOGIN_CODE);
        if (code == null || !code.equals(sessionCode)) {
            return Result.fail("驗(yàn)證碼不正確");
        }
        // 3、判斷手機(jī)號(hào)是否是已存在的用戶
        User user = this.getOne(new LambdaQueryWrapper<User>()
                .eq(User::getPassword, phone));
        if (Objects.isNull(user)) {
            // 用戶不存在,需要注冊(cè)
            user = createUserWithPhone(phone);
        }
        // 4、保存用戶信息到Session中,便于后面邏輯的判斷(比如登錄判斷、隨時(shí)取用戶信息,減少對(duì)數(shù)據(jù)庫的查詢)
        session.setAttribute(LOGIN_USER, user);
        return Result.ok();
    }
 
    /**
     * 根據(jù)手機(jī)號(hào)創(chuàng)建用戶
     */
    private User createUserWithPhone(String phone) {
        User user = new User();
        user.setPhone(phone);
        user.setNickName(SystemConstants.USER_NICK_NAME_PREFIX + RandomUtil.randomString(10));
        this.save(user);
        return user;
    }

2 配置登錄攔截器

public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    /**
     * 前置攔截器,用于判斷用戶是否登錄
     */
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        HttpSession session = request.getSession();
        // 1、判斷用戶是否存在
        User user = (User) session.getAttribute(LOGIN_USER);
        if (Objects.isNull(user)){
            // 用戶不存在,直接攔截
            response.setStatus(HttpStatus.HTTP_UNAUTHORIZED);
            return false;
        }
        // 2、用戶存在,則將用戶信息保存到ThreadLocal中,方便后續(xù)邏輯處理
        // 比如:方便獲取和使用用戶信息,session獲取用戶信息是具有侵入性的
        ThreadLocalUtls.saveUser(user);
 
        return HandlerInterceptor.super.preHandle(request, response, handler);
    }
}

3 配置完攔截器還需將自定義攔截器添加到SpringMVC的攔截器列表中 才能生效

@Configuration
public class WebMvcConfig implements WebMvcConfigurer {
 
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        // 添加登錄攔截器
        registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())
                // 設(shè)置放行請(qǐng)求
                .excludePathPatterns(
                        "/user/code",
                        "/user/login",
                        "/blog/hot",
                        "/shop/**",
                        "/shop-type/**",
                        "/upload/**",
                        "/voucher/**"
                );
    }
}
 

4 Session集群共享問題

(1)什么是Session集群共享問題?

在分布式集群環(huán)境中,會(huì)話(Session)共享是一個(gè)常見的挑戰(zhàn)。默認(rèn)情況下,Web 應(yīng)用程序的會(huì)話是保存在單個(gè)服務(wù)器上的,當(dāng)請(qǐng)求不經(jīng)過該服務(wù)器時(shí),會(huì)話信息無法被訪問。

(2) Session集群共享問題造成哪些問題?

 服務(wù)器之間無法實(shí)現(xiàn)會(huì)話狀態(tài)的共享。比如:在當(dāng)前這個(gè)服務(wù)器上用戶已經(jīng)完成了登錄,Session中存儲(chǔ)了用戶的信息,能夠判斷用戶已登錄,但是在另一個(gè)服務(wù)器的Session中沒有用戶信息,無法調(diào)用顯示沒有登錄的服務(wù)器上的服務(wù)

 (3)如何解決Session集群共享問題?

方案一:Session拷貝(不推薦)

Tomcat提供了Session拷貝功能,通過配置Tomcat可以實(shí)現(xiàn)Session的拷貝,但是這會(huì)增加服務(wù)器的額外內(nèi)存開銷,同時(shí)會(huì)帶來數(shù)據(jù)一致性問題

方案二:Redis緩存(推薦)

Redis緩存具有Session存儲(chǔ)一樣的特點(diǎn),基于內(nèi)存、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)可以是key-value結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)共享

(4)Redis緩存相較于傳統(tǒng)Session存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)

1 高性能和可伸縮性:Redis 是一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫,具有快速的讀寫能力。相比于傳統(tǒng)的 Session 存儲(chǔ)方式,將會(huì)話數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 Redis 中可以大大提高讀寫速度和處理能力。此外,Redis 還支持集群和分片技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)水平擴(kuò)展,處理大規(guī)模的并發(fā)請(qǐng)求。

2 可靠性和持久性:Redis 提供了持久化機(jī)制,可以將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)定期或異步地寫入磁盤,以保證數(shù)據(jù)的持久性。這樣即使發(fā)生服務(wù)器崩潰或重啟,會(huì)話數(shù)據(jù)也可以被恢復(fù)。

3 豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):Redis 不僅僅是一個(gè)鍵值存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫,它還支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如字符串、列表、哈希、集合和有序集合等。這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的靈活性使得可以更方便地存儲(chǔ)和操作復(fù)雜的會(huì)話數(shù)據(jù)。

4 分布式緩存功能:Redis 作為一個(gè)高效的緩存解決方案,可以用于緩存會(huì)話數(shù)據(jù),減輕后端服務(wù)器的負(fù)載。與傳統(tǒng)的 Session 存儲(chǔ)方式相比,使用 Redis 緩存會(huì)話數(shù)據(jù)可以大幅提高系統(tǒng)的性能和可擴(kuò)展性。

5 可用性和可部署性:Redis 是一個(gè)強(qiáng)大而成熟的開源工具,有豐富的社區(qū)支持和活躍的開發(fā)者社區(qū)。它可以輕松地與各種編程語言和框架集成,并且可以在多個(gè)操作系統(tǒng)上運(yùn)行。

PS:但是Redis費(fèi)錢,而且增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度

5 基于Redis實(shí)現(xiàn)短信驗(yàn)證碼登錄

6 Hash 結(jié)構(gòu)與 String 結(jié)構(gòu)類型的比較

  • String 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是以 JSON 字符串的形式保存,更加直觀,操作也更加簡單,但是 JSON 結(jié)構(gòu)會(huì)有很多非必須的內(nèi)存開銷,比如雙引號(hào)、大括號(hào),內(nèi)存占用比 Hash 更高
  • Hash 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是以 Hash 表的形式保存,可以對(duì)單個(gè)字段進(jìn)行CRUD,更加靈活

7 Redis替代Session需要考慮的問題

(1)選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),了解 Hash 比 String 的區(qū)別

(2)選擇合適的key,為key設(shè)置一個(gè)業(yè)務(wù)前綴,方便區(qū)分和分組,為key拼接一個(gè)UUID,避免key沖突防止數(shù)據(jù)覆蓋

(3)選擇合適的存儲(chǔ)粒度,對(duì)于驗(yàn)證碼這類數(shù)據(jù),一般設(shè)置TTL為3min即可,防止大量緩存數(shù)據(jù)的堆積,而對(duì)于用戶信息這類數(shù)據(jù)可以稍微設(shè)置長一點(diǎn),比如30min,防止頻繁對(duì)Redis進(jìn)行IO操作

8 基于redis短信驗(yàn)證登錄

    /**
     * 發(fā)送驗(yàn)證碼
     *
     * @param phone
     * @param session
     * @return
     */
    @Override
    public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
        // 1、判斷手機(jī)號(hào)是否合法
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            return Result.fail("手機(jī)號(hào)格式不正確");
        }
        // 2、手機(jī)號(hào)合法,生成驗(yàn)證碼,并保存到Redis中
        String code = RandomUtil.randomNumbers(6);
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(LOGIN_CODE_KEY + phone, code,
                RedisConstants.LOGIN_CODE_TTL, TimeUnit.MINUTES);
        // 3、發(fā)送驗(yàn)證碼
        log.info("驗(yàn)證碼:{}", code);
        return Result.ok();
    }
 
    /**
     * 用戶登錄
     *
     * @param loginForm
     * @param session
     * @return
     */
    @Override
    public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
        String phone = loginForm.getPhone();
        String code = loginForm.getCode();
        // 1、判斷手機(jī)號(hào)是否合法
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            return Result.fail("手機(jī)號(hào)格式不正確");
        }
        // 2、判斷驗(yàn)證碼是否正確
        String redisCode = stringRedisTemplate.opsForValue().get(LOGIN_CODE_KEY + phone);
        if (code == null || !code.equals(redisCode)) {
            return Result.fail("驗(yàn)證碼不正確");
        }
        // 3、判斷手機(jī)號(hào)是否是已存在的用戶
        User user = this.getOne(new LambdaQueryWrapper<User>()
                .eq(User::getPhone, phone));
        if (Objects.isNull(user)) {
            // 用戶不存在,需要注冊(cè)
            user = createUserWithPhone(phone);
        }
        // 4、保存用戶信息到Redis中,便于后面邏輯的判斷(比如登錄判斷、隨時(shí)取用戶信息,減少對(duì)數(shù)據(jù)庫的查詢)
        UserDTO userDTO = BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class);
        // 將對(duì)象中字段全部轉(zhuǎn)成string類型,StringRedisTemplate只能存字符串類型的數(shù)據(jù)
        Map<String, Object> userMap = BeanUtil.beanToMap(userDTO, new HashMap<>(),
                CopyOptions.create().setIgnoreNullValue(true).
                        setFieldValueEditor((fieldName, fieldValue) -> fieldValue.toString()));
        String token = UUID.randomUUID().toString(true);
        String tokenKey = LOGIN_USER_KEY + token;
        stringRedisTemplate.opsForHash().putAll(tokenKey, userMap);
        stringRedisTemplate.expire(tokenKey, LOGIN_USER_TTL, TimeUnit.MINUTES);
 
        return Result.ok(token);
    }
 
    /**
     * 根據(jù)手機(jī)號(hào)創(chuàng)建用戶并保存
     *
     * @param phone
     * @return
     */
    private User createUserWithPhone(String phone) {
        User user = new User();
        user.setPhone(phone);
        user.setNickName(SystemConstants.USER_NICK_NAME_PREFIX + RandomUtil.randomString(10));
        this.save(user);
        return user;
    }

9 配置登錄攔截器

單獨(dú)配置一個(gè)攔截器用戶刷新Redis中的token:在基于Session實(shí)現(xiàn)短信驗(yàn)證碼登錄時(shí),我們只配置了一個(gè)攔截器,這里需要另外再配置一個(gè)攔截器專門用于刷新存入Redis中的 token,因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在改用Redis了,為了防止用戶在操作網(wǎng)站時(shí)突然由于Redis中的 token 過期,導(dǎo)致直接退出網(wǎng)站,嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。那為什么不把刷新的操作放到一個(gè)攔截器中呢,因?yàn)橹暗哪莻€(gè)攔截器只是用來攔截一些需要進(jìn)行登錄校驗(yàn)的請(qǐng)求,對(duì)于哪些不需要登錄校驗(yàn)的請(qǐng)求是不會(huì)走攔截器的,刷新操作顯然是要針對(duì)所有請(qǐng)求比較合理,所以單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)攔截器攔截一切請(qǐng)求,刷新Redis中的Key

 登錄攔截器:

public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
 
    /**
     * 前置攔截器,用于判斷用戶是否登錄
     */
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 判斷當(dāng)前用戶是否已登錄
        if (ThreadLocalUtls.getUser() == null){
            // 當(dāng)前用戶未登錄,直接攔截
            response.setStatus(HttpStatus.HTTP_UNAUTHORIZED);
            return false;
        }
        // 用戶存在,直接放行
        return true;
    }
}

刷新token的攔截器

public class RefreshTokenInterceptor implements HandlerInterceptor {
 
    // new出來的對(duì)象是無法直接注入IOC容器的(LoginInterceptor是直接new出來的)
    // 所以這里需要再配置類中注入,然后通過構(gòu)造器傳入到當(dāng)前類中
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
 
    public RefreshTokenInterceptor(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }
 
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 1、獲取token,并判斷token是否存在
        String token = request.getHeader("authorization");
        if (StrUtil.isBlank(token)){
            // token不存在,說明當(dāng)前用戶未登錄,不需要刷新直接放行
            return true;
        }
        // 2、判斷用戶是否存在
        String tokenKey = LOGIN_USER_KEY + token;
        Map<Object, Object> userMap = stringRedisTemplate.opsForHash().entries(tokenKey);
        if (userMap.isEmpty()){
            // 用戶不存在,說明當(dāng)前用戶未登錄,不需要刷新直接放行
            return true;
        }
        // 3、用戶存在,則將用戶信息保存到ThreadLocal中,方便后續(xù)邏輯處理,比如:方便獲取和使用用戶信息,Redis獲取用戶信息是具有侵入性的
        UserDTO userDTO = BeanUtil.fillBeanWithMap(userMap, new UserDTO(), false);
        ThreadLocalUtls.saveUser(BeanUtil.copyProperties(userMap, UserDTO.class));
        // 4、刷新token有效期
        stringRedisTemplate.expire(token, LOGIN_USER_TTL, TimeUnit.MINUTES);
        return true;
    }
}

將自定義的攔截器添加到SpringMVC的攔截器表中,使其生效:

@Configuration
public class WebMvcConfig implements WebMvcConfigurer {
 
    // new出來的對(duì)象是無法直接注入IOC容器的(LoginInterceptor是直接new出來的)
    // 所以這里需要再配置類中注入,然后通過構(gòu)造器傳入到當(dāng)前類中
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
 
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        // 添加登錄攔截器
        registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())
                // 設(shè)置放行請(qǐng)求
                .excludePathPatterns(
                        "/user/code",
                        "/user/login",
                        "/blog/hot",
                        "/shop/**",
                        "/shop-type/**",
                        "/upload/**",
                        "/voucher/**"
                ).order(1); // 優(yōu)先級(jí)默認(rèn)都是0,值越大優(yōu)先級(jí)越低
        // 添加刷新token的攔截器
        registry.addInterceptor(new RefreshTokenInterceptor(stringRedisTemplate)).addPathPatterns("/**").order(0);
    }
}
  • RefreshTokenInterceptor 先執(zhí)行,主要用來檢查 token 的有效性并刷新 token 的有效期,同時(shí)將用戶信息存入 ThreadLocal。
  • LoginInterceptor 后執(zhí)行,驗(yàn)證 ThreadLocal 中是否有用戶信息,以確認(rèn)用戶是否登錄。

以上就是基于Redis實(shí)現(xiàn)短信驗(yàn)證碼登錄功能的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Redis短信驗(yàn)證碼登錄的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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    2021-07-07

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