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SpringBoot整合JWT(JSON?Web?Token)生成token與驗(yàn)證的流程及示例

 更新時(shí)間:2024年07月16日 09:28:35   作者:辛苦cv的小hui  
JSON Web Token(JWT)是一種開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)(RFC 7519),定義了一種緊湊的、自包含的方式來(lái)安全地在各方之間傳輸信息作為JSON對(duì)象,這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于SpringBoot整合JWT(JSON?Web?Token)生成token與驗(yàn)證的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

JWT

什么是JWT

JWT(JSON Web Token)是是目前最流行的跨域認(rèn)證解決方案。它通常被用于對(duì)用戶(hù)進(jìn)行身份驗(yàn)證和授權(quán)。JWT由三部分組成,每個(gè)部分之間使用"."進(jìn)行分隔,這三部分分別是:

  • Header: 包含了聲明類(lèi)型和JWT的加密算法
  • Payload: 負(fù)載,存放有效信息的地方。這些有效信息包含三個(gè)部分:標(biāo)準(zhǔn)中注冊(cè)的聲明、公共的聲明 和 私有的聲明。
  • Signature: 簽名信息。

官網(wǎng)地址:https://jwt.io/introduction

JWT使用流程

確定要傳遞的信息:

  • 首先,確定您想在JWT中傳遞的信息。這通常包括用戶(hù)的唯一標(biāo)識(shí)符(如用戶(hù)ID)、角色、用戶(hù)名等。

生成JWT:

  • 生成Header:Header是JWT的第一部分,它描述了JWT的類(lèi)型("typ")和加密算法("alg")。
  • 生成Payload:Payload是JWT的第二部分,包含了編碼后的信息。在Payload中,通常還會(huì)添加一個(gè)"iat"字段,表示JWT的簽發(fā)時(shí)間(Issued At)
  • 生成Signature:使用一個(gè)密鑰(Secret Key)對(duì)Header和Payload進(jìn)行簽名,以確保它們的完整性和真實(shí)性。簽名是通過(guò)指定的算法(如HMAC SHA256)生成的。
  • 將Base64編碼后的Header、Payload和Signature用點(diǎn)號(hào)(.)連接起來(lái),形成一個(gè)完整的JWT字符串。
  • 例如:eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

JWT傳輸:

  • 服務(wù)器將生成的JWT發(fā)送給客戶(hù)端,通常通過(guò)在HTTP響應(yīng)的頭部設(shè)置Authorization字段的值為Bearer JWT。

客戶(hù)端保存JWT:

  • 客戶(hù)端在接收到JWT后,將其保存在本地,通常存儲(chǔ)在Cookie、LocalStorage或SessionStorage中。

客戶(hù)端發(fā)送JWT:

  • 客戶(hù)端在每次請(qǐng)求服務(wù)器時(shí),將JWT帶在請(qǐng)求的頭部,通過(guò)Authorization字段將JWT發(fā)送給服務(wù)器。
  • 請(qǐng)求頭的格式通常為:Authorization: Bearer JWT

服務(wù)器驗(yàn)證JWT:

  • 服務(wù)器接收到請(qǐng)求后,從請(qǐng)求的頭部中獲取JWT,并進(jìn)行驗(yàn)證。
  • 驗(yàn)證的過(guò)程包括解析JWT、驗(yàn)證簽名的完整性和真實(shí)性、檢查JWT是否過(guò)期等。
  • 如果驗(yàn)證通過(guò),服務(wù)器會(huì)進(jìn)一步解析Payload中的數(shù)據(jù),獲取用戶(hù)的相關(guān)信息。

服務(wù)器響應(yīng):

  • 如果JWT驗(yàn)證通過(guò),服務(wù)器會(huì)繼續(xù)處理請(qǐng)求,并返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
  • 如果JWT驗(yàn)證失敗,服務(wù)器會(huì)返回相應(yīng)的錯(cuò)誤信息。

通過(guò)以上流程,JWT實(shí)現(xiàn)了一種安全、緊湊、自包含的令牌傳遞機(jī)制,用于在客戶(hù)端和服務(wù)器之間安全地傳輸用戶(hù)信息。

springboot引入jwt相關(guān)依賴(lài)

要在Spring Boot項(xiàng)目中引入jjwt,你需要在你的pom.xml(如果你使用Maven)或build.gradle(如果你使用Gradle)文件中添加相應(yīng)的依賴(lài)。

maven:

<!--引入jwt相關(guān)包來(lái)生成token-->
        <dependency>
            <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
            <artifactId>jjwt-api</artifactId>
            <version>0.11.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
            <artifactId>jjwt-impl</artifactId>
            <version>0.11.2</version>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
            <artifactId>jjwt-jackson</artifactId>
            <version>0.11.2</version>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>

Gradle:

dependencies {  
    implementation 'io.jsonwebtoken:jjwt-api:0.11.2' 
    runtimeOnly 'io.jsonwebtoken:jjwt-impl:0.11.2'   
    runtimeOnly 'io.jsonwebtoken:jjwt-jackson:0.11.2' 
}

Token的使用示例:

工具類(lèi)

先寫(xiě)一個(gè)創(chuàng)建Token的方法,再寫(xiě)一個(gè)驗(yàn)證token的方法

import com.certificateManage.common.R;
import com.certificateManage.controller.exception.TokenException;
import io.jsonwebtoken.*;
import io.jsonwebtoken.security.Keys;
import io.jsonwebtoken.security.SignatureException;

import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Date;

//用于生成token的類(lèi)
public class JwtTokenUtil {

    private static final String SECRET_KEY = "abcdefgabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"; // 密鑰
    private static final SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;//加密方式
    //ttMillis是token持續(xù)時(shí)間
    public static String createToken(String id, long ttlMillis) {
        // 簽名密鑰
        byte[] secretKeyBytes = SECRET_KEY.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(secretKeyBytes, signatureAlgorithm.getJcaName());

        // 設(shè)置JWT的簽發(fā)時(shí)間和過(guò)期時(shí)間
        Date now = new Date();
        Date expiration = new Date(now.getTime() + ttlMillis);
        // 使用指定的密鑰和算法生成JWT
        return Jwts.builder()
                .setSubject(id)//設(shè)置id
                .setIssuedAt(now) // 設(shè)置簽發(fā)時(shí)間
                .setExpiration(expiration) // 設(shè)置過(guò)期時(shí)間
                .signWith(secretKeySpec,signatureAlgorithm) // 設(shè)置簽名密鑰和簽名算法
                .compact(); // 生成JWT字符串
    }


    //驗(yàn)證token如果正確返回用戶(hù)id
    public static R checkToken(String token){
        try {
            // 解析token  
            Claims claims = Jwts.parser()
                    .setSigningKey(Keys.hmacShaKeyFor(SECRET_KEY.getBytes(StandardCharsets.UTF_8))) // 設(shè)置密鑰  
                    .parseClaimsJws(token) // 解析token  
                    .getBody(); // 獲取負(fù)載  

            // 驗(yàn)證負(fù)載中的信息  
            String subject = claims.getSubject(); // 獲取用戶(hù)ID或其他信息  
            Date expiration = claims.getExpiration(); // 獲取過(guò)期時(shí)間  
            System.out.println(expiration.toString());

            // 驗(yàn)證token是否過(guò)期  
            if (expiration.before(new Date())) {
                throw new TokenException("token失效");
            }
            return R.success(subject);

        } catch (ExpiredJwtException e) {
            // 當(dāng)token過(guò)期時(shí),會(huì)捕獲到ExpiredJwtException異常  
            return R.error("Token已過(guò)期");
        } catch (UnsupportedJwtException e) {
            // 當(dāng)token不受支持時(shí),會(huì)捕獲到UnsupportedJwtException異常  
            return R.error("Token不受支持");
        } catch (MalformedJwtException e) {
            // 當(dāng)token格式錯(cuò)誤時(shí),會(huì)捕獲到MalformedJwtException異常  
            return R.error("Token格式錯(cuò)誤");
        } catch (SignatureException e) {
            // 當(dāng)token簽名錯(cuò)誤時(shí),會(huì)捕獲到SignatureException異常  
            return R.error("Token簽名錯(cuò)誤");
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            // 當(dāng)token為空或非法時(shí),會(huì)捕獲到IllegalArgumentException異常  
            return R.error("Token為空或非法");
        } catch (TokenException e) {
            // 處理TokenException  
            return R.error("Token驗(yàn)證失敗: " + e.getMessage());
        } catch (Exception e) {
            // 處理其他異常  
            return R.error("發(fā)生未知錯(cuò)誤: " + e.getMessage());
        }
    }
}
// TokenException類(lèi),用于處理與Token相關(guān)的異常  
public class TokenException extends Exception {  
    public TokenException(String message) {  
        super(message);  
    }  
}  
}

R結(jié)果集

創(chuàng)建一個(gè)R結(jié)果集用來(lái)封裝結(jié)果

//統(tǒng)一返回為結(jié)果集R   1為成功,0為失敗
public class R<T>  {

    private Integer code; //編碼:1成功,0和其它數(shù)字為失敗
    private String msg; //錯(cuò)誤信息
    private T data; //數(shù)據(jù)

    //靜態(tài)方法返回成功時(shí)候,R的屬性
    public static <T> R<T> success(T object) {
        R<T> r = new R<>();
        r.data = object;
        r.code = 1;
        return r;
    }

    //靜態(tài)方法返回失敗時(shí)傳入消息
    public static <T> R error(String msg) {
        R r = new R();
        r.msg = msg;
        r.code = 0;
        return r;
    }
    // getter和setter方法省略...  
}

返回一個(gè)生成的token

在用戶(hù)發(fā)送登錄請(qǐng)求后如果驗(yàn)證通過(guò)就返回一個(gè)生成的token

 String token=JwtTokenUtil.createToken(String.valueOf(user.getId()),3600000L);//生成token返回前端
 return R.success(token);

接下來(lái)就是攔截所有請(qǐng)求并且驗(yàn)證響應(yīng)頭的token是否正確

  • 請(qǐng)求頭的格式通常為:Authorization: Bearer JWT

線(xiàn)程工具類(lèi)

在每次請(qǐng)求時(shí)在當(dāng)前線(xiàn)程進(jìn)行存儲(chǔ)信息

public class BaseContext {
    // 使用ThreadLocal來(lái)存儲(chǔ)用戶(hù)ID
    private static final ThreadLocal<String> userIdThreadLocal = new ThreadLocal<>();

    // 設(shè)置用戶(hù)ID
    public static void setUserId(String userId) {
        userIdThreadLocal.set(userId);
    }

    // 獲取用戶(hù)ID
    public static String getUserId() {
        return userIdThreadLocal.get();
    }

    // 清除用戶(hù)ID(通常在請(qǐng)求處理完畢后調(diào)用)
    public static void clearUserId() {
        userIdThreadLocal.remove();
    }
}

創(chuàng)建攔截器

import com.certificateManage.common.BaseContext;
import com.certificateManage.common.R;
import com.certificateManage.util.tokenUtil.JwtTokenUtil;
import org.springframework.lang.Nullable;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@Component
public class JwtInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 從請(qǐng)求頭中獲取JWT
        String token = request.getHeader("Authorization");
        if ("OPTIONS".equalsIgnoreCase(request.getMethod())){
            System.out.println("OPTIONS請(qǐng)求,放行");
            return true;
        }
        if (token == null || !token.startsWith("Bearer ")) {
            // 如果沒(méi)有JWT或者格式不正確,返回錯(cuò)誤
            response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "token令牌不存在或請(qǐng)求頭格式錯(cuò)誤");
            return false;
        }
        // 去除"Bearer "前綴,獲取真正的JWT
        token = token.substring(7);

        try {
            // 驗(yàn)證JWT
            R r=JwtTokenUtil.checkToken(token);
            // JWT驗(yàn)證成功,繼續(xù)處理請(qǐng)求
            if (r.getCode()==1) {
                // 將用戶(hù)ID存儲(chǔ)在ThreadLocal中
                BaseContext.setUserId(String.valueOf(r.getData()));
                return true;
            }else {
                // JWT驗(yàn)證失敗,返回錯(cuò)誤
                response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "Token驗(yàn)證失敗");
                return false;
            }
        } catch (Exception e) {
            // JWT驗(yàn)證失敗,返回錯(cuò)誤
            response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "Token驗(yàn)證失敗");
            return false;
        }
    }

    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable ModelAndView modelAndView) throws Exception {
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        // 在請(qǐng)求處理完畢后清除用戶(hù)ID
        BaseContext.clearUserId();
    }
}

這樣就可以在每次請(qǐng)求驗(yàn)證Token,并把token中存儲(chǔ)的用戶(hù)id存到當(dāng)前線(xiàn)程.方便我們對(duì)發(fā)送請(qǐng)求的用戶(hù)進(jìn)行操作

總結(jié)

到此這篇關(guān)于SpringBoot整合JWT(JSON Web Token)生成token與驗(yàn)證的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringBoot整合JWT生成token與驗(yàn)證內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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