手拉手后端Springboot整合JWT

简介: 手拉手后端Springboot整合JWT

环境介绍


技术栈

springboot+mybatis-plus+mysql+java-jwt

软件

版本

mysql

8

IDEA

IntelliJ IDEA 2022.2.1

JDK

1.8

Spring Boot

2.7.13

mybatis-plus

3.5.3.2


Json Web令牌简称JWT


Token是在服务端产生的一串字符串是客户端访问资源接口(AP)时所需要的资源凭证。


Token认证


Token是在服务端产生的一串字符串是客户端访问资源接口(AP)时所需要的资源凭证。


Token认证流程


1、客户端使用用户名跟密码请求登录,服务端收到请求,验证用户名与密码验证成功后,服务端会签发一个 token并把这个 token发送给客户端,客户端收到 token后,会把它存储起来,比如放在cookie里或者localStorage里

2、客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 token

3、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


token用户认证是一种服务端无状态的认证方式,服务端不用存放token数据。


用解析 token的计算时间换取 session的存储空间,从而减服务器的力,减少频繁的查询数据库


token完全由应用管理,所以它可以避开同源策略


JWT的使用


JSON Web Token(简称JWT)是一个 token的具体实现方式,是目前最流行的跨域认证解决方案。JWT的原理是:服务器认证以后,生成一个JSON对象,发回给用户。


{

      “name” :”张三”,

      “time”:”2022年10月10日”

}


用户与服务端通信时,都要发回该JSON对象。服务器完全只靠这个对象认定用户身份。


为防止用户篡改数据,服务器在生成对象时,会加上签名


JWT由三个部分组成:Header(头部)、Payload(负载)、Signature(签名)


Header.Payload.Signature


官方描述


Header


JWT头是一个描述JWT元数据的JSON对象,alg属性表示签名使用的算法,默认为HMAC SHA256(写为HS256);typ属性表示令牌的类型,JWT令牌统一写为JWT。最后,使用Base64 URL算法将上述JSON对象转换为字符串保存


{

 "alg": "HS256",

 "typ": "JWT"

}


Payload


有效载荷部分,是JWT的主体内容部分,也是一个JSON对象,包含需要传递的数据。 JWT指定七个默认字段供选择


iss:发行人

exp:到期时间

sub:主题

aud:用户

nbf:在此之前不可用

iat:发布时间

jti:JWT ID用于标识该JWT


Signature


签名哈希部分是对上面两部分数据签名,需要使用base64编码后的header和payload数据,通过指定的算法生成哈希,以确保数据不会被篡改。


加入依赖

<dependency>
    <groupId>com.auth0</groupId>
    <artifactId>java-jwt</artifactId>
    <version>4.3.0</version>
</dependency>


数据库


实体类

package com.example.domain;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.IdType;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableField;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableId;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
import java.io.Serializable;
import java.util.Date;
import lombok.Data;
/**
 * 
 * @TableName user
 */
@TableName(value ="user")
@Data
public class User implements Serializable {
    /**
     * 用户id
     */
    @TableId(type = IdType.AUTO)
    private Integer uid;
    /**
     * 用户名
     */
    private String username;
    /**
     * 密码
     */
    private String password;
    /**
     * 盐值
     */
    private String salt;
    /**
     * 电话号码
     */
    private String phone;
    /**
     * 电子邮箱
     */
    private String email;
    /**
     * 性别:0-女,1-男
     */
    private Integer gender;
    /**
     * 头像
     */
    private String avatar;
    /**
     * 是否删除:0-未删除,1-已删除
     */
    private Integer isDelete;
    /**
     * 日志-创建人
     */
    private String createdUser;
    /**
     * 日志-创建时间
     */
    private Date createdTime;
    /**
     * 日志-最后修改执行人
     */
    private String modifiedUser;
    /**
     * 日志-最后修改时间
     */
    private Date modifiedTime;
    @TableField(exist = false)
    private static final long serialVersionUID = 1L;
}


mapper(dao)

package com.example.mapper;
import com.example.domain.User;
import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Param;
import java.util.Date;
@Mapper
public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {
    /**
     * 插入用户数据
     * @param user 用户数据
     * @return 受影响的行数
     */
    int insert(User user);
    /**
     * 根据用户名查询用户是否存在
     * @param username
     * @return  成功返回单个用户数据,否返回null
     */
    User findByUserName(@Param("username") String username);
    /**
     * 根据uid查询
     * @param uid
     * @return
     */
    User findByUid(@Param("uid") Integer uid);
    /**
     * 更新用户个人资料信息
     * @param user
     * @return
     */
    Integer updateUserInfoByUid(User user);
    /**
     * 根据用户id修改密码
     * @param uid
     * @return password=?,modified_user=?,modified_time=?
     */
    Integer updatePasswordByUid(@Param("uid")Integer uid,
                                @Param("password")String password,
                                @Param("modified_user")String modified_user,
                                @Param("modified_time") Date modified_time);
}


UserMapper.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <resultMap id="UserPojoMap" type="com.example.domain.User">
        <id column="uid" property="uid"></id>
        <result column="is_delete" property="isDelete"></result>
        <result column="created_user" property="createdUser"></result>
        <result column="created_time" property="createdTime"></result>
        <result column="modified_user" property="modifiedUser"></result>
        <result column="modified_time" property="modifiedTime"></result>
    </resultMap>
    <!--    useGeneratedKeys="true" 开启主键自增 keyProperty="uid" 指定uid字段-->
    <insert id="insert" useGeneratedKeys="true" keyProperty="uid">
        insert into user(username,password,salt,phone,email,gender,avatar,is_delete,
                         created_user,created_time,modified_user,modified_time)
        values(#{username},#{password},#{salt},#{phone},#{email},#{gender},#{avatar},#{isDelete},
               #{createdUser},#{createdTime},#{modifiedUser},#{modifiedTime})
    </insert>
    <select id="findByUserName" resultMap="UserPojoMap">
        select * from user where username=#{username}
    </select>
    <select id="findByUid" resultMap="UserPojoMap">
        select * from user where uid=#{uid}
    </select>
    <update id="updatePasswordByUid">
        update user set password=#{password},
                        modified_user=#{modified_user},
                        modified_time=#{modified_time} where uid=#{uid}
    </update>
    <update id="updateUserInfoByUid">
        update user set
        <if test="phone!=null">phone=#{phone},</if>
        <if test="email!=null">email=#{email},</if>
        <if test="gender!=null">gender=#{gender},</if>
        modified_user=#{modifiedUser}, modified_time=#{modifiedTime} where uid=#{uid}
    </update>
    <sql id="Base_Column_List">
        uid,username,password,
        salt,phone,email,
        gender,avatar,is_delete,
        created_user,created_time,modified_user,
        modified_time
    </sql>
</mapper>


service

package com.example.service;
import com.example.domain.User;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService;
public interface UserService extends IService<User> {
    /**
     * 用户注册方法
     * @param user
     */
    void reg(User user);
    /**
     * 用户登入方法
     * @param username
     * @param password
     * @return
     */
    User login(String username,String password);
    /**
     * 根据uid查询
     * @param uid
     * @return User
     */
    /**
     *
     * @param uid
     * @param username
     * @param oldPassword
     * @param newPassword
     */
    void changePassword(Integer uid,
                        String username,
                        String oldPassword,
                        String newPassword);
    /**
     * 通过uid获取用户数据
     * @param uid
     * @return
     */
    User getUserInfoByUid(Integer uid);
    /**
     * 修改用户信息
     * @param user
     * @return
     */
    void changeUserInfo(Integer uid,String username,User user);
}


ServiceImpl

package com.example.service.impl;
import com.baomidou.dynamic.datasource.annotation.DS;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.example.domain.User;
import com.example.service.UserService;
import com.example.mapper.UserMapper;
import com.example.service.exception.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.util.DigestUtils;
import java.util.Date;
import java.util.UUID;
@Service
@DS("wms")
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper, User>
    implements UserService{
    @Autowired
    private UserMapper userDao;
    @Override
    public void reg(User user) {
        //判断用户是否被注册过
        String username = user.getUsername();
        User byUserName = userDao.findByUserName(username);
        if (byUserName == null){
            //密码的加密处理:MD5算法
            //盐值+password+盐值
            String oldPassword =user.getPassword();
            //获取盐值
            String salt = UUID.randomUUID().toString().toUpperCase();
            //保存盐值
            user.setSalt(salt);
            String newPassword = getMD5Password(oldPassword,salt);
            user.setPassword(newPassword);
            //用户注册
            //        is_delete INT COMMENT '是否删除:0-未删除,1-已删除',
            //        created_user VARCHAR(20) COMMENT '日志-创建人',
            //        created_time DATETIME COMMENT '日志-创建时间',
            //        modified_user VARCHAR(20) COMMENT '日志-最后修改执行人',
            //        modified_time DATETIME COMMENT '日志-最后修改时间',
            Date nowTime=new Date();
            user.setIsDelete(0);
            user.setCreatedUser(user.getUsername());
            user.setCreatedTime(nowTime);
            user.setModifiedUser(user.getUsername());
            user.setModifiedTime(nowTime);
            Integer rows = userDao.insert(user);
            if (rows == 0 ){throw  new InsertException("注册失败(未知失败)请重新注册");
            };
        }else {
            throw new UsernameOccupyException("用户名被占用");
        }
    }
    @Override
    public User login(String username,String password) {
        User UserLogin = userDao.findByUserName(username);
        //盐值认证
        String md5Password = getMD5Password(password, UserLogin.getSalt());
        if (UserLogin == null){
            throw new UserNullException("用户不存在");
        }
        //检测密码是否匹配
        if (!UserLogin.getPassword().equals(md5Password)){
            throw new PasswordNotMatchException("用户密码错误");
        }
        //判断is_delete字段值是否为1表示被标记为删除
        if (UserLogin.getIsDelete() == 1){
            throw new UserNullException("用户已被删除");
        }
        User user = new User();
        user.setUid(UserLogin.getUid());
        user.setUsername(UserLogin.getUsername());
        user.setAvatar(UserLogin.getAvatar());
        //返回用户数据,是为了辅助页面
        return user;
    }
    @Override
    public void changePassword(Integer uid, String username, String oldPassword, String newPassword) {
        User user = userDao.findByUid(uid);
        if (user ==null){
            throw new UserNullException("用户不存在");
        }
        if (user.getIsDelete() ==1){
            throw new UserDeletedException("用户不存在或已被删除");
        }
        //密码对比
        String md5Password = getMD5Password(oldPassword, user.getSalt());
        if (!user.getPassword().equals(md5Password)){
            throw new PasswordNotMatchException("原密码错误");
        }
        //更新password
        String newPasswordMd5 = getMD5Password(newPassword, user.getSalt());
        Integer rows = userDao.updatePasswordByUid(uid, newPasswordMd5,
                username,
                new Date());
        if (rows !=1){
            throw new PasswordUpdateException("修改密码未知异常");
        }
    }
    //根据id获取userInfo
    @Override
    public User getUserInfoByUid(Integer uid) {
        User result = userDao.findByUid(uid);
        if (result == null || result.getIsDelete() ==1)
        {
            throw new UserNullException("用户不存在");
        }
        User user = new User();
        user.setUsername(result.getUsername());
        user.setUid(result.getUid());
        user.setPhone(result.getPhone());
        user.setEmail(result.getEmail());
        user.setGender(result.getGender());
        return user;
    }
    //修改用户信息
    @Override
    public void changeUserInfo(Integer uid, String username, User user) {
        User result = userDao.findByUid(uid);
        if (result == null || result.getIsDelete() ==1)
        {
            throw new UserNullException("用户不存在");
        }
        user.setUid(uid);
        user.setModifiedUser(username);
        user.setModifiedTime(new Date());
        Integer rows = userDao.updateUserInfoByUid(user);
        if (rows != 1){
            throw new InfoUpdateException("修改用户信息未知异常");
        }
    }
    //password加密方法
    private String getMD5Password(String password,String salt){
        for (int i =0;i<5;i++){
            password = DigestUtils.md5DigestAsHex((salt + password + salt).getBytes()).toUpperCase();
        }
        //返回加密之后的密码
        return password;
    }
}



JWT工具类

public class JWTUtil {
    private static final   String TOKENKey="qgs12345";
    /**
     * 生成token
     * @param map
     * @return 返回token
     */
    public static String getToken(Map<String,String> map){
        Calendar instance = Calendar.getInstance();
        instance.add(Calendar.DATE,7);//7天过期
        //添加payload
        JWTCreator.Builder builder = JWT.create();
        map.forEach((k,v)->{
            builder.withClaim(k,v);
        });
        builder.withExpiresAt(instance.getTime());//设置令牌过期时间
        //生成并返回token
       return builder.sign(Algorithm.HMAC256(TOKENKey)).toString();
    }
    /**
     * 验证token
     * @param token
     */
    public static void verify(String token){
        JWT.require(Algorithm.HMAC256(TOKENKey)).build().verify(token);
    }
    /**
     * 获取token中payload
     * @param token
     * @return
     */
    public static DecodedJWT getTokenInfo(String token){
        return JWT.require(Algorithm.HMAC256(TOKENKey)).build().verify(token);
    }
}


UserController

@RestController
@RequestMapping("/users")
@CrossOrigin //表示都允许跨域访问
public class UserController extends BaseController{
    @Autowired
    private UserService userModuleService;
    @RequestMapping("/login")
    public Map<String,Object> login(String username, String password){
        Map<String,Object> map =new HashMap<>();
        try {
            User data = userModuleService.login(username, password);
            Map<String,String> payload =new HashMap<>();
            payload.put("username",data.getUsername());
            //生成JWT令牌
            String token =JWTUtil.getToken(payload);
            map.put("state",true);
            map.put("msg","登入成功");
            map.put("token",token);
        }catch (Exception e){
            map.put("state",false);
            map.put("msg","登入失败");
        }
        return map;
    }
}


登录,产生token


验证token方式一


认证代码中写token认证流程,过多的认证请求会导致代码冗余

@RestController
@RequestMapping("/users")
@CrossOrigin //表示都允许跨域访问
public class UserController extends BaseController{
    @Autowired
    private UserService userModuleService;
    @RequestMapping("/login")
    //验证token
    @RequestMapping("/loginVerify")
    public Map<String,Object> loginVerify(String token){
        System.out.println(token);
        Map<String,Object> map =new HashMap<>();
        try {
            //生成JWT令牌
            JWTUtil.verify(token);
            map.put("state",true);
            map.put("msg","验证成功");
        }catch (Exception e){
            map.put("state",true);
            map.put("msg","验证失败");
        }
        return map;
    }
}



验证token方式二 JWT拦截器


抛弃方式一的代码冗余

public class JWTInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        Map<String,Object> map =new HashMap<>();
        // 获取请求头中的JWT令牌
         String token = request.getHeader("token");
        // 进行JWT令牌的验证逻辑
        try {
            //生成JWT令牌
            JWTUtil.verify(token);
            return true;//放行请求
        }catch (Exception e){
            map.put("state",false);
            map.put("msg","token验证失败");
            //map转json
            String msg =new ObjectMapper().writeValueAsString(map);
            response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
            response.getWriter().println(msg);
        }
        return false;
    }
}

@Component
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new JWTInterceptor())
                .addPathPatterns("/users//loginVerify")//拦截路径,根据实际情况进行配置
                .excludePathPatterns("/users/login","/reg") ;//放行路径
    }
}


简化loginVerify后

//验证token
@RequestMapping("/loginVerify")
public Map<String,Object> loginVerify(HttpServletRequest request){
    Map<String,Object> map =new HashMap<>();
    String token =request.getHeader("token");
    System.out.println(token);
    map.put("state",true);
    map.put("msg","验证成功");
    return map;
}


请求头携带token效果


Session认证


session用户认证流程


1、用户向服务器发送用户名和密码。

2、服务器验证通过后,在当前对话( session)里面保存相关数据,比如用户角色登录时间等。

3、服务器向用户返回一个 session_id,写入用户的 Cookie。

4、用户随后的每一次请求,都会通过Cookie,将 session_id传回服务器。

5、服务器收到 session_id,找到前期保存的数据,由此得知用户的身份。


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