JWT的基础介绍

前言

JWT主要是用于用户登录鉴权，传统的方法就是session认证。

http是无状态的协议，当有用户向系统使用账户名称和密码进行用户认证之后，下一次请求还要再一次用户认证才行。因为我们不能通过http协议知道是哪个用户发出的请求，所以如果要知道是哪个用户发出的请求，那就需要在服务器保存一份用户信息(保存至session)，然后在认证成功后返回cookie值传递给浏览器，那么用户在下一次请求时就可以带上cookie值，服务器就可以识别是哪个用户发送的请求，是否已认证，是否登录过期等等。

session认证的缺点其实很明显，由于session是保存在服务器里，所以如果分布式部署应用的话，会出现session不能共享的问题，很难扩展。

JWT的介绍

JWT：Json Web Token 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。

 流程：

• 用户使用账号、密码登录应用，登录的请求发送到Authentication Server。
• Authentication Server进行用户验证，然后创建JWT字符串返回给客户端。
• 客户端请求接口时，在请求头带上JWT。
• Application Server验证JWT合法性，如果合法则继续调用应用接口返回结果

用户信息是保存在客户端，关键在于生成JWT和解析JWT。

JWT的数据结构

JWT一般是这样的字符串，分为三个部分，以"."隔开。

xxxxx.yyyyy.zzzzz

Header：第一部分是头部分，描述JWT元数据的Json对象

{
    "alg": "HS256",
    "typ": "JWT"
}

 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。

Payload：第二部分是Payload，也是一个Json对象，除了包含需要传递的数据，还有七个默认的字段供选择。

分别是，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。

如果自定义字段，可以这样定义：

{
    //默认字段
    "sub":"主题123",
    //自定义字段
    "name":"java技术爱好者",
    "isAdmin":"true",
    "loginTime":"2021-12-05 12:00:03"
}

JSON对象也使用Base64 URL算法转换为字符串保存。

Signature：第三部分是签名。是这样生成的，首先需要指定一个secret，该secret仅仅保存在服务器中，保证不能让其他用户知道。然后使用Header指定的算法对Header和Payload进行计算，然后就得出一个签名哈希。

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。

使用JWT 

导入依赖

<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt</artifactId>
    <version>0.9.1</version>
</dependency>

创建工具类，用于创建jwt字符串和解析jwt

import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;

import java.util.Date;

/**
 *
 * @description JWT：令牌token生成
 */
public class TokenUtil {

    // token有效期
    private static final long EXPIRATION = 86400L;//1day = 86400L

    /**
     *
     * @description 创建token工具方法
     */
    public static String createToken(User user) {
        JwtBuilder builder = Jwts.builder();
        builder.setAudience(user.getUserCode()) // 这个user.getUserCode()是我后续需要的参数
                .setIssuer("xxx")
                .claim("userId", user.getId()) // userId 是我自己后续需要的参数，这个根据自己的需求进行设置
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRATION * 1000));
        String accessToken = builder.compact();
        return accessToken;
    }

    /**
     * 
     * @description 验证token返回用户code
     */
    public static String validateToken(String token) {
        Claims claims = Jwts.parserBuilder().build().parseClaimsJwt(token).getBody();
        String userCode = claims.getAudience();
        return userCode;
    }

    /**
     * 
     * @description 验证token返回用户ID
     */
    public static String getUserIdFromToken(String token) {
        Claims claims = Jwts.parserBuilder().build().parseClaimsJwt(token).getBody();
        String userId = claims.get("userId", String.class);
        return userId;
    }
}

有些微修改，我这里没有使用到第三部分。
链接：https://www.zhihu.com/question/485758060/answer/2257869896