springboot项目集成JWT实现身份认证(权鉴)
一、什么是JWT
JSON Web Token (JWT)，它是目前最流行的跨域身份验证解决方案。现在的项目开发一般都是前端端分离，这就涉及到跨域和权鉴问题。
二、JWT组成
由三部分组成：头部(Header)、载荷(Payload)与签名(signature)
头部（Header）：
头部信息由两部分组成1、令牌的类型，即JWT；2、使用的签名算法，例如HMASSHA256或RSA；
{"alg": "HS256","typ": "JWT"
}这个json中的typ属性，用来标识整个token字符串是一个JWT字符串；它的alg属性，用来说明这个JWT签发的时候所使用的签名和摘要算法，typ跟alg属性的全称其实是type algorithm，分别是类型跟算法的意思。之所以都用三个字母来表示，也是基于JWT最终字串大小的考虑，同时也是跟JWT这个名称保持一致，这样就都是三个字符了…typ跟alg是JWT中标准中规定的属性名称。
载荷（Payload）：
payload用来承载要传递的数据，它的json结构实际上是对JWT要传递的数据的一组声明，这些声明被JWT标准称为claims，它的一个“属性值对”其实就是一个claim(要求)， 每一个claim的都代表特定的含义和作用。
我们可以在claim里放一些业务信息。
签名（signature）：
签名是把header和payload对应的json结构进行base64url编码之后得到的两个串用 '英文句点号' 拼接起来，然后根据header里面alg指定的签名算法生成出来的。
算法不同，签名结果不同。以alg: HS256为例来说明前面的签名如何来得到。
按照前面alg可用值的说明，HS256其实包含的是两种算法：HMAC算法和SHA256算法，前者用于生成摘要，后者用于对摘要进行数字签名。这两个算法也可以用HMACSHA256来统称
jwt数据结构图：
三、JWT运行原理
1.第一次发送登录请求，必然会携带用户信息uname和pwd
2.通过用户信息uname和pwd登录成功，会将用户信息通过jwt工具类生成一个加密的字符串
3.加密字符串 会以response header 响应头的形式 相应到前端
4.前端服务器会有响应拦截器拦截，截取到响应头承载的jwt串，又会放到Vuex中
5.当第二次请求，前端服务器中有一个请求拦截器，会将Vuex中的jwt串放入request header 请求当中
6.当请求通过跨域的方式到达后台服务器，后台服务器中又有一个过滤器，会截取到 request header 请求当中的jwt串
7.jwt工具类会对jwt串进行解析，解析成用户信息，最终进行校验
四、springboot集成JWT
整体思路：
当前端访问后台登录接口login时，先根据用户名和密码判断用户表是否存在该用户，如果存在该用户，则生成jwt串，可以在jwt串里添加些业务信息(比如用登录账号，用户真实姓名等)，并把jwt串返给前端
当前端拿到jwt串后放到所有请求的header中，比如token=jwt串
后端开发一个filter，拦截所有请求(除login请求外，因为login请求还没有生成jwt)，并从request的header中获取jwt(即token的值)，对jwt校验和获取jwt中的业务信息，在把这些业务信息放到request的header中，这样方便后端接口直接从header中获取
如果filter中jwt过期，或者校验失败，则返回给前端提示，前端返回登录页面，让用户重新登录。
1、在pom.xml引入依赖
<!--jwt--><dependency><groupId>com.auth0</groupId><artifactId>java-jwt</artifactId><version>3.8.3</version></dependency>2、开发jwt生成工具类，代码如下：
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;//设置私钥private static final String TOKEN_SECRET = "aa082c-66rt89-29sr3t-y9t7b8";/*** 创建携带自定义信息和声明的自定义私钥的jwt* @param user 用户信息表* @return jwt串*/public static String creatJwt(TabUser user){//构建头部信息Map<String,Object> header = new HashMap<>();header.put("typ","JWT");header.put("alg","HS256");//根据私钥构建密钥信息Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(TOKEN_SECRET);//根据当前用户密码构建密钥信息
// Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(user.getUserpwd());//设置过期时间为当前时间一天后Date nowDate = new Date();Date expireDate = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME);String jwt = JWT.create().withHeader(header).withClaim("account",user.getAccount())//业务信息:员工号.withClaim("username",user.getUsername())//业务信息:员工姓名.withClaim("rolename",user.getRoleName())//业务信息:角色.withIssuer("SERVICE")//声明,签名是有谁生成 例如 服务器.withNotBefore(new Date())//声明,定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.withExpiresAt(expireDate)//声明, 签名过期的时间.sign(algorithm);//根据algorithm生成签名return jwt;}
}
3、后端login接口逻辑如下：
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");@AutowiredIUserService userService;@AutowiredITabRoleService roleService;@PostMapping(value = "login",produces = "application/json;charset=UTF-8")@ResponseBodypublic 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,"用户名或者密码不能为空!");}//pwd解密String decodePwd = Base64Util.decode(pwd);if ("".contains(decodePwd)){return ResultVoUtil.error(30000,"密码错误!");}TabUser user = userService.getOne(new QueryWrapper<TabUser>().eq("account",account).eq("userpwd",decodePwd));if (null == user){return ResultVoUtil.error(30000,"用户名或者密码错误");}//获取当前用户拥有的角色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));//生成带有业务信息的jwt串String jwt = JwtUtil.creatJwt(user);//把jwt和当前用户信息返给前端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")@ResponseBodypublic Object qryUser(HttpServletRequest request){//这里header中的信息是filter中放进去的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、开发filter，进行jwt校验
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校验过滤器*/
@Component
@WebFilter(filterName = "jwtFilter",urlPatterns = {"/*"})
public class AuthJwtFilter implements Filter {@Overridepublic void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {}@Overridepublic void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest) servletRequest;String url = httpServletRequest.getRequestURL().toString();//配置不进行jwt校验的请求路径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");//校验token,jwt过期有jwt自行校验,如果超时了,会执行catch里代码DecodedJWT decodeJwt = JWT.require(Algorithm.HMAC256("aa082c-66rt89-29sr3t-y9t7b8")).build().verify(token);//获取jwt中的业务信息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);//把业务信息添加到request的headeraddHeader(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校验失败,返给前端的code=1,前端要重定向到登录页面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中放业务信息* @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实现类="+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实现类="+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();}}@Overridepublic void destroy() {}
}