【笑小枫的SpringBoot系列】【九】SpringBoot用户登录功能实现（上）-阿里云开发者社区

关于本文

其实用户登录拦截的这块不想这么早写，加个登录后面好多东西就要考虑登录状态了，我其实想把这个系列写成非必要关系，解耦性比较强的系列。但是，写完redis，总是感觉登录是对它最简单的实践，那就加上吧，反正后面很多文章也会用到，但大多文章我仍会不考虑登录状态。

这里只是讲明白登录机制，如何实现。实际使用中会考虑很多别的，例如用户权限，登录机制限制等等~这里就先不做过多的叙述。

这里只讲技术和实现，不讲任何业务场景哈，牵扯到场景的问题就会复杂N倍，而且通用性往往不尽人意~

本文依赖于redis和mybatis plus，这些都是最基础的模块，所以都放在最前面写了，大家可以线过一下相关的文章。

【笑小枫的SpringBoot系列】【八】SpringBoot集成Redis

【笑小枫的SpringBoot系列】【三】SpringBoot集成Mybatis Plus

本文是基于jwt+redis来实现。接下来我们一起看看吧

什么是JWT

什么是JWT,JWT(全称：Json Web Token)是一个开放标准(RFC 7519)，它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于作为JSON对象在各方之间安全地传输信息。该信息可以被验证和信任，因为它是数字签名的。

上面说法比较文绉绉，简单点说就是一种认证机制，让后台知道该请求是来自于受信的客户端

JWT的优点

json格式的通用性，所以JWT可以跨语言支持，比如Java、JavaScript、PHP、Node等等。
可以利用Payload存储一些非敏感的信息。

便于传输，JWT结构简单，字节占用小。
不需要在服务端保存会话信息，易于应用的扩展。

JWT的缺点

安全性没法保证，所以jwt里不能存储敏感数据。因为jwt的payload并没有加密，只是用Base64编码而已。
无法中途废弃。因为一旦签发了一个jwt，在到期之前始终都是有效的，如果用户信息发生更新了，只能等旧的jwt过期后重新签发新的jwt。

续签问题。当签发的jwt保存在客户端，客户端一直在操作页面，按道理应该一直为客户端续长有效时间，否则当jwt有效期到了就会导致用户需要重新登录。

补偿JWT的缺点

针对JWT的缺点，我们在使用的过程中，只储存常用的无敏感数据，比如用户ID，用户角色等。
中途废弃和续签问题，通过和redis配合使用，将token返回时，同步保存redis，通过控制token在redis的有效期来进行控制。

还可以通过统计redis有效数据，对在线用户进行统计或强制下线等操作。

用户登录流程

以用户登录功能为例，程序流程如下：

用户登录

token认证访问

注：系统中采用JWT对用户登录授权验证。

基于Token的身份验证流程

使用基于Token的身份验证，在服务端不需要存储用户的登录记录。大概的流程是这样的:

1、客户端使用用户名或密码请求登录；

2、服务端收到请求，去验证用户名与密码；

3、验证成功后，服务端会使用JWT签发一个Token，保存到Redis中，同时再把这个Token发送给客户端；

4、客户端收到Token以后可以把它存储起来，比如放在Cookie里或者Local Storage里；

5、客户端每次向服务端请求资源的时候需要在请求Header里面带着服务端签发的Token；

6、服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着的Token，如果验证成功，就向客户端返回请求的数据。验证失败，返回失败原因。

功能实现

自动生成的User.java、UserMapper.java、UserMapper.xml…就不贴代码了，没有业务代码，且占的篇幅过大。在SpringBoot集成Mybatis Plus文章中创建过就可以忽略了哈~

代码生成见SpringBoot集成Mybatis Plus一文。

涉及到的表sql

在SpringBoot集成Mybatis Plus文章中创建过的就可以忽略了

CREATE TABLE `usc_user` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '用户ID',
  `account` varchar(30) DEFAULT NULL COMMENT '用户账号',
  `user_name` varchar(30) DEFAULT NULL COMMENT '用户姓名',
  `nick_name` varchar(30) DEFAULT NULL COMMENT '用户昵称',
  `user_type` varchar(2) DEFAULT '00' COMMENT '用户类型（00系统用户,01小程序用户）',
  `email` varchar(50) DEFAULT '' COMMENT '用户邮箱',
  `phone` varchar(11) DEFAULT '' COMMENT '手机号码',
  `sex` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '用户性别（0男 1女 2未知）',
  `avatar` varchar(100) DEFAULT '' COMMENT '头像地址',
  `salt` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '用户加密盐值',
  `password` varchar(100) DEFAULT '' COMMENT '密码',
  `status` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '帐号状态（0正常 1停用）',
  `create_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '创建人id',
  `create_name` varchar(64) DEFAULT '' COMMENT '创建者',
  `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `update_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '更新人id',
  `update_name` varchar(64) DEFAULT '' COMMENT '更新者',
  `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
  `delete_flag` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '删除标志',
  `remark` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '备注',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户中心-用户信息表';

引入依赖

首先我们在pom文件中引入依赖

<!-- 引入JWT相关 -->
<dependency>
    <groupId>com.auth0</groupId>
    <artifactId>java-jwt</artifactId>
    <version>3.18.3</version>
</dependency>

通用类

先把我们的通用类创建一下，一些常量，我们统一放在一个配置中，方便日后维护。

在config.bean创建通用类GlobalConfig.java

package com.maple.demo.config.bean;
/**
 * @author 笑小枫
 * @date 2022/7/20
 */
public class GlobalConfig {
    private GlobalConfig() {
    }
    /**
     * 用户储存在redis中的过期时间
     */
    public static final long EXPIRE_TIME = 60 * 60 * 12L;
    /**
     * 生成token的私钥
     */
    public static final String SECRET = "maple123";
    /**
     * 前端传递token的header名称
     */
    public static final String TOKEN_NAME = "Authorization";
    /**
     * 用户登录token保存在redis的key值
     *
     * @param account 用户登录帐号
     * @return token保存在redis的key
     */
    public static String getRedisUserKey(String account) {
        return "MAPLE_ADMIN:" + account;
    }
}

config.bean创建TokenBean.java保存的jwt的信息

package com.maple.demo.config.bean;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
/**
 * @author 笑小枫
 * @date 2022/7/20
 */
@Data
@Builder
@RequiredArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class TokenBean {
    /**
     * 用户ID
     */
    private Long userId;
    /**
     * 用户账号
     */
    private String account;
    /**
     * 用户类型
     */
    private String userType;
}

JWT工具类

在我们的util包下创建JwtUtil.java工具类👇

package com.maple.demo.util;
import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.JWTVerifier;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.exceptions.JWTDecodeException;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;
import com.maple.demo.config.bean.ErrorCode;
import com.maple.demo.config.bean.GlobalConfig;
import com.maple.demo.config.bean.TokenBean;
import com.maple.demo.config.exception.MapleCheckException;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.util.Objects;
/**
 * Jwt常用操作
 *
 * @author 笑小枫
 * @date 2022/7/20
 */
public class JwtUtil {
    private static final String ACCOUNT = "account";
    private static final String USER_ID = "userId";
    private static final String USER_TYPE = "userType";
    /**
     * 校验token是否正确
     *
     * @param token 密钥
     * @return 是否正确
     */
    public static boolean verify(String token, String account) {
        try {
            Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(GlobalConfig.SECRET);
            JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm).withClaim(ACCOUNT, account).build();
            verifier.verify(token);
            return true;
        } catch (Exception exception) {
            return false;
        }
    }
    /**
     * 获得token中的信息无需secret解密也能获得
     *
     * @return token中包含的用户登录帐号
     */
    public static String getAccount() {
        try {
            DecodedJWT jwt = getJwt();
            if (jwt == null) {
                return null;
            }
            return jwt.getClaim(ACCOUNT).asString();
        } catch (JWTDecodeException e) {
            return null;
        }
    }
    /**
     * 获得token中的信息无需secret解密也能获得
     *
     * @return token中包含的用户登录帐号
     */
    public static String getAccount(String token) {
        try {
            DecodedJWT jwt = JWT.decode(token);
            return jwt.getClaim(ACCOUNT).asString();
        } catch (JWTDecodeException e) {
            return null;
        }
    }
    public static Long getUserId() {
        try {
            DecodedJWT jwt = getJwt();
            if (jwt == null) {
                return null;
            }
            return jwt.getClaim(USER_ID).asLong();
        } catch (JWTDecodeException e) {
            return null;
        }
    }
    /**
     * 获得token中的信息无需secret解密也能获得
     *
     * @return token中包含的用户ID
     */
    public static Long getUserId(String token) {
        try {
            DecodedJWT jwt = JWT.decode(token);
            return jwt.getClaim(USER_ID).asLong();
        } catch (JWTDecodeException e) {
            return null;
        }
    }
    public static TokenBean getTokenMsg() {
        TokenBean tokenBean = new TokenBean();
        try {
            DecodedJWT jwt = getJwt();
            if (jwt == null) {
                return tokenBean;
            }
            tokenBean.setUserId(jwt.getClaim(USER_ID).asLong());
            tokenBean.setAccount(jwt.getClaim(ACCOUNT).asString());
            return tokenBean;
        } catch (JWTDecodeException e) {
            return tokenBean;
        }
    }
    private static DecodedJWT getJwt() {
        ServletRequestAttributes servletRequestAttributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        if (Objects.isNull(servletRequestAttributes)) {
            throw new MapleCheckException(ErrorCode.PARAM_ERROR);
        }
        HttpServletRequest request = servletRequestAttributes.getRequest();
        String authorization = request.getHeader(GlobalConfig.TOKEN_NAME);
        if (authorization == null) {
            return null;
        }
        return JWT.decode(authorization);
    }
    /**
     * 校验token是否有效
     *
     * @param token token信息
     * @return 返回结果
     */
    public static boolean verifyToken(String token) {
        try {
            JWTVerifier verifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(GlobalConfig.SECRET)).build();
            DecodedJWT jwt = verifier.verify(token);
            jwt.getClaims();
            return true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
    /**
     * 创建token
     *
     * @param tokenBean token保存的信息
     * @return token
     */
    public static String createToken(TokenBean tokenBean) {
        Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(GlobalConfig.SECRET);
        return JWT.create()
                .withClaim(USER_ID, tokenBean.getUserId())
                .withClaim(ACCOUNT, tokenBean.getAccount())
                .withClaim(USER_TYPE, tokenBean.getUserType())
                .sign(algorithm);
    }
}

使用Filter进行登录拦截

牵扯到了三个异常code，我们可以在ErrorCode.java里面补充一下，如果没有引入自定义异常，可以手动throw new RuntimeException("笑小枫的异常信息")替换一下就行了。

NO_TOKEN("1001", "用户未登录"),
TOKEN_EXPIRE("1002", "登陆超时，请重新登录"),
TOKEN_EXCHANGE("1003", "账号在其他地方登录，账号被踢出"),
USER_LOGIN_ERROR("2001", "用户名或密码错误"),
USER_STATUS_ERROR("2002", "用户已被停用，请联系管理员"),

首先在MapleDemoApplication.java启动项上添加注解@ServletComponentScan。

SpringBootApplication 上使用@ServletComponentScan 注解后

Servlet可以直接通过@WebServlet注解自动注册

Filter可以直接通过@WebFilter注解自动注册

Listener可以直接通过@WebListener 注解自动注册

创建一个包filter，然后在包内创建JwtFilter，代码如下：👇

package com.maple.demo.filter;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.maple.demo.config.bean.ErrorCode;
import com.maple.demo.config.bean.GlobalConfig;
import com.maple.demo.util.JwtUtil;
import com.maple.demo.util.RedisUtil;
import com.maple.demo.util.ResultJson;
import lombok.AllArgsConstructor;
import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.http.HttpMethod;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.context.support.WebApplicationContextUtils;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.regex.Pattern;
/**
 * 判断用户登录token
 *
 * @author 笑小枫
 * @date 2022/07/20
 */
@WebFilter(filterName = "jwtFilter", urlPatterns = {"/*"})
@AllArgsConstructor
@Order(1)
public class JwtFilter implements Filter {
    private final List<String> excludedUrlList;
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) {
        excludedUrlList.addAll(Arrays.asList(
                "/sso/login",
                "/sso/logout",
                "/example/*",
                "/webjars/**",
                "/swagger/**",
                "/v2/api-docs",
                "/doc.html",
                "/swagger-ui.html",
                "/swagger-resources/**",
                "/swagger-resources"
        ));
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        String url = ((HttpServletRequest) request).getRequestURI();
        boolean isMatch = false;
        for (String excludedUrl : excludedUrlList) {
            if (Pattern.matches(excludedUrl.replace("*", ".*"), url)) {
                isMatch = true;
                break;
            }
        }
        if (isMatch) {
            chain.doFilter(request, response);
        } else {
            HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest) request;
            HttpServletResponse httpServletResponse = (HttpServletResponse) response;
            //处理跨域问题，跨域的请求首先会发一个options类型的请求
            if (httpServletRequest.getMethod().equals(HttpMethod.OPTIONS.name())) {
                chain.doFilter(request, response);
            }
            BeanFactory factory = WebApplicationContextUtils.getRequiredWebApplicationContext(request.getServletContext());
            RedisUtil redisService = (RedisUtil) factory.getBean("redisUtil");
            String account;
            String authorization = httpServletRequest.getHeader(GlobalConfig.TOKEN_NAME);
            // 判断token是否存在，不存在代表未登录
            if (StringUtils.isEmpty(authorization)) {
                writeRsp(httpServletResponse, ErrorCode.NO_TOKEN);
                return;
            } else {
                account = JwtUtil.getAccount(authorization);
                String token = (String) redisService.get(GlobalConfig.getRedisUserKey(account));
                // 判断token是否存在，不存在代表登陆超时
                if (StringUtils.isEmpty(token)) {
                    writeRsp(httpServletResponse, ErrorCode.TOKEN_EXPIRE);
                    return;
                } else {
                    // 判断token是否相等，不相等代表在其他地方登录
                    if (!token.equalsIgnoreCase(authorization)) {
                        writeRsp(httpServletResponse, ErrorCode.TOKEN_EXCHANGE);
                        return;
                    }
                }
            }
            // 保存redis，每次调用成功都刷新过期时间
            redisService.set(GlobalConfig.getRedisUserKey(account), authorization, GlobalConfig.EXPIRE_TIME);
            chain.doFilter(httpServletRequest, httpServletResponse);
        }
    }
    @Override
    public void destroy() {
        Filter.super.destroy();
    }
    private void writeRsp(HttpServletResponse response, ErrorCode errorCode) {
        response.setStatus(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST);
        response.setHeader("content-type", "application/json;charset=UTF-8");
        try {
            response.getWriter().println(JSON.toJSON(new ResultJson(errorCode.getCode(), errorCode.getMsg())));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

【笑小枫的SpringBoot系列】【九】SpringBoot用户登录功能实现（上）

关于本文

什么是JWT

JWT的优点

JWT的缺点

补偿JWT的缺点

用户登录流程

功能实现

涉及到的表sql

引入依赖

通用类

JWT工具类

使用Filter进行登录拦截

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