Json Web Token在前后端实践思考分析

时间:2022-11-22 那个曾经的少年回人气:0

1、前言

啥也不说了，直接进入正题，来学习一下Token在前端和后端的简单应用分析

Token是在客户端频繁向服务端请求数据，服务端频繁的去数据库查询用户名和密码进行对比，判断用户名和密码是否正确，并作出相应提示，在这样的背景下，Token便应运而生。

Token实际上就是在第一个登录的时候通过用户名和密码，在服务端验证OK后生成的一串字符串，也可以说是验证通过后服务端为其签发一个令牌，随后前端在访问服务端接口时，客户端就可以携带这个TOken令牌访问服务器，服务端只需要验证令牌的有效性即可。

下面便是请求接口的一个大致过程

先登录，获取Token
调用业务接口，后端要先验证Token
验证OK，才继续调用业务接口返回数据
验证失败，则返回给前端，比如Token过期，则重新跳转到登录

2、后端

登录接口，通过用户名和密码，或者手机号验证码的方式通过验证

public async Task&lt;dynamic&gt; Login([FromServices] IAuthService authService, [FromBody] FormLoginRequest loginModel)
{
  return await authService.login(loginModel);
  // authoService.login中的逻辑
  // 判断是否匹配，匹配成功
  // 创建token并写入redis,并设置超期时间
  // 之前业务接口调用时，直接从redis中获取
  // 如果有超期，返回给前端一个标识
}

这里有一个创建Token的过程，我们来看一下token的组成

我找了一个公司正在开发项目中的token进行解析查看。主要结构如上图所示。解密以后最重要的信息便是uid，或者说是用户在后端中的唯一的用户id，那么通过uid便可以查询到相关的身份认证信息。

截图所示便是JSON Web Token的组成结构，从截图左侧仔细可以看到，中间有两个.将JWT分成了三个部分

HEADER

alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 HMAC SHA256（写成 HS256)
typ属性表示这个令牌（token）的类型（type）

PAYLOAD 中间部分存放的就是实际要传输的数据

Signature部分是对前面的两部分的数据进行签名，防止数据篡改。

最终生成便是

首先明确一点，是在后端生成的Token，后端会先定义一个秘钥，这个秘钥只有后端服务器才知道

不能泄露给用户，然后使用Header中指定的签名算法(默认情况是HMAC SHA256)，

算出签名以后将Header、Payload、Signature三部分拼成一个字符串，每个部分用`.`分割开来，
就可以返给用户了。

前端在登录认证通过获得Token并保存到前端以后，再调用业务接口的时候每次便会携带Token

后端服务会通过全局注册的环绕AOP，处理每次前端有请求到达后端的时候来对token校验

  AllowAnonymousAttribute allowAnonymousAttribute = descriptor.MethodInfo.GetCustomAttribute<AllowAnonymousAttribute>(false);
  // 判断可不验证token的接口
  if (allowAnonymousAttribute != null)
  {
      await next(); 
      return;
  }
  //获取请求头中的Authorization
  string token = context.HttpContext.Request.Headers["Authorization"];
  // 相当于对前端传递的token进行转换
  string tokenKey = "sso." + Utils.MD5(token);
  // redis获取，看看是否有效，直接取出返回
  string loginUserJson = await RedisHelper.GetAsync(tokenKey);
  if (!loginUserJson.IsNullOrWhiteSpace()) {
    RedisSSOVerifyResult resultInfo = JsonSerializer.Deserialize<RedisSSOVerifyResult>(loginUserJson);
    if(resultInfo.ExpiresAt > DateTime.now()) {
      loginUser = resultInfo.LoginUser;
    }
    else {
      RedisHelper.RemoveAsync(tokenKey); // 无效了 从redis中移除
      throw new ValidException("Token认证过期，请重新登录", -2);  // 这里用-2跟前端做好约定
    }
  } else {
    throw new ValidException("Token认证过期，请重新登录", -2);  // 这里用-2跟前端做好约定
  }

大致的一个token认证过程是这样的，实际项目中相对来说还是比较复杂的，这是我从公司项目中扣取出来的。还有很多代码没有列出来，要不然会显得比较臃肿，而且主要逻辑不容易查看。

3、前端

通过登录页面，输入登录名和密码，或者手机号和验证码，获取到token,现将token存储到localStorage中，再通过token获取其他业务接口的数据。通常可能首先通过token获取个人信息或者一些权限数据（这里只是提一下）。

  const adminLogin = async () => {
      //   state.loading = true
      const res = await loginByMobile({
        mobile: state.loginForm.phone,
        captchaValue: state.loginForm.verificationCode,
      });
      state.loading = false;
      if (res?.code === 200) {
        localStorage.setItem(
          "token",
          JSON.stringify({
            ...res.data,
            account: state.loginForm.phone,
          })
        );
        store.dispatch("fetchMenu");
      }
    };

我这里登录完，直接通过token来获取当前登录用户的个人信息以及后台勾选的菜单权限，后端分别通过两个接口进行的数据返回。

    async fetchMenu({ commit }) {
      try {
        const information = await getMyInformation()
        if (information?.code === 200) {
          console.log(information, 'information')
          commit("setMyInformation" , information.data)
          const res = await getMyMenu()
          if(res?.code === 200) {
            commit("changeMenuList",res.data)
            window.location.href = "/"
          }
        }
      } catch (error) {
      }
    },

这里是axios针对每次的请求添加请求头的Authorization

instance.interceptors.request.use(
  (request) => {
    const token = localStorage.token
      ? JSON.parse(localStorage.token)
      : {};
    request.headers = {
      "Authorization": token.authorization || '',
      "Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded",
      "Content-Type": "application/json",
    };
    return request;
  },
  (error) => Promise.reject(error)
);

这里是针对后端接口返回数据的判断处理，其中有一个-2的特殊判断，这里是跟后端返回一起约定的code

instance.interceptors.response.use(
  (response) => {
    // token
    if (response.data.code === -2) {   
      // token失效
      ElMessage({
        message: "身份认证无效，请重新登录",
        type: "warning",
      });
      // localStorage.clear();
      clear()
      window.location.href = "/";
      return false;
    }
    if (response.data.code !== 200) {
      return Promise.reject(new Error(response.data.message));
    }
    /// ..... 其他的逻辑判断
    return response.data;
  },
}

上面通过 code为-2 进行判断，然后清除掉缓存数据，那么在vue-router路由中会进行判断处理

router.beforeEach((to, _from, next) => {
  NProgress.start()
  if (to.path === '/login' || to.path === '/init-password' ||  to.path === '/login-cellphone') {
    next()
    return false;
  }
  if (!localStorage.getItem('token')) {
    next('/login')
    return false
  }
  if (to.name) {
    next()
    return false
  }
  if (childrenPath.some((item) => to.path.includes(item))) {
    next()
    console.log('child');
    return false
  }
  // 如果找不到路由跳转到404
  next("/404")
  return false
})

总结

前端和后端大致的一个过程就在这里简单说完了，梳理完了以后，发现自己更清楚了，其实还有很多的问题要去处理,比如

请求业务接口Token超期失效了该怎么办？可以通过每次调用业务接口的前，只要验证Token成功，就延迟Token的超期时间，但是这种方式每次都要去处理Token的时间，相对来说就比较麻烦，而且对服务器有一定的损耗。
那还有更好的办法吗？当然也是有的。比如通过双Token进行无痛刷新，就是当一个token失效或者超期后，通过另外一个refresh_token来重新获取token的处理，获取成功后，再重新调用期间异常的业务接口
当然肯定还有其他的方式吧，暂时能想到的就这么多了。

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