JSON WEB令牌(JWT)是一种开放的标准(RFC 7519)，它定义了一种紧凑而独立的方式在各方之间安全地传输信息为jsON对象。该信息可以被验证和信任，因为它是数字签名的。JWT可以使用秘密(使用HMac 算法)或使用RSA或ECDSA的公开/私有密钥类型签名。虽然JWT可以被加密以提供各方之间的保密，但我们将重点关注签名的令牌。被签名的令牌可以验证包含在其中的声明的完整性，而加密的令牌对其他各方隐藏这些声明。当使用公钥/私钥对签名时，签名还证明只有持有私钥的一方才是签名方。

1.2 JWT主要使用场景

授权（Authorization）：这是使用JWT最常见的场景。一旦用户登录，每个后续请求都将包括JWT，允许用户访问该令牌允许的路由、服务和资源。
单点登录（Single Sign On ）：单点登录是当今广泛使用的JWT特性，因为它的小规模和易于跨不同领域使用的能力。
信息交换（lnformation Exchange）：信息交换在通信的双方之间使用JWT对数据进行编码是一种非常安全的方式，由于它的信息是经过签名的，可以确保发送者发送的信息是没有经过伪造的。
传输信息（transmitting information）：在各方之间传输信息。由于JWT可以签名--例如，使用公共/私钥对--您可以确保发件人是他们所说的发送者。此外，由于签名是使用头和有效载荷计算的，您还可以验证内容没有被篡改。

1.3 JWT请求流程

用户使用账号和密码发出post请求；
服务器使用私钥创建一个jwt；
服务器返回这个jwt给浏览器；
浏览器将该jwt串在请求头中像服务器发送请求；
服务器验证该jwt；
返回响应的资源给浏览器。

1.4 JWT结构

JWT是由三段信息构成的，将这三段信息文本用.连接一起就构成了JWT字符串。

就像这样:

eyJhbGCioiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2Qt4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

JWT包含了三部分：

Header 头部(标题包含了令牌的元数据，并且包含签名和/或加密算法的类型)
Payload 负载 (类似于飞机上承载的物品)
Signature 签名/签证

Header

JWT的头部承载两部分信息：token类型和采用的加密算法。

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

声明类型:这里是jwt

声明加密的算法:通常直接使用 HMAC SHA256

加密算法是单向函数散列算法，常见的有MD5、SHA、HAMC。

MD5(message-digest alGorithm 5) （信息-摘要算法）缩写，广泛用于加密和解密技术，常用于文件校验。校验？不管文件多大，经过MD5后都能生成唯一的MD5值

SHA (Secure Hash Algorithm，安全散列算法），数字签名等密码学应用中重要的工具，安全性高于MD5

HMAC (Hash Message Authentication Code)，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。常用于接口签名验证

Payload

载荷就是存放有效信息的地方。

有效信息包含三个部分:

标准中注册的声明
公共的声明
私有的声明

标准中注册的声明 (建议但不强制使用) ：

iss: jwt签发者
sub: 面向的用户(jwt所面向的用户)
aud: 接收jwt的一方
exp: 过期时间戳(jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间)
nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.
iat: jwt的签发时间
jti: jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

公共的声明：

公共的声明可以添加任何的信息，一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可解密.

私有的声明：

私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息，因为base64是对称解密的，意味着该部分信息可以归类为明文信息。

Signature

jwt的第三部分是一个签证信息

这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串，然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。最主要的目的：服务器应用在接受到JWT后，会首先对头部和载荷的内容用同一算法再次签名，如果服务器应用对头部和载荷再次以同样方法签名之后发现，自己计算出来的签名和接受到的签名不一样，那么就说明这个Token的内容被别人动过的，我们应该拒绝这个Token，返回一个Http 401 Unauthorized响应。

密钥secret是保存在服务端的，服务端会根据这个密钥进行生成token和进行验证，所以需要保护好。

这些信息在官网上也有相关信息的说明：

二，SpringBoot集成JWT具体实现过程

这里由于只涉及对验证功能的实现，因此其他数据库，业务类编写一概省略，只对相关步骤做说明。

2.1添加相关依赖

既然要使用JWT我们肯定需要引入其依赖

             com.auth0            java-jwt            3.10.3

2.2自定义跳出拦截器的注解

方便我们后续不用对在配置拦截器时排除每一个接口，只用自定义注解去标记即可。

import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)public @interface PassToken {    boolean required() default true;}

@Retention注解说明

RetentionPolicy.SOURCE:这种类型的Annotations只在源代码级别保留,编译时就会被忽略,在class字节码文件中不包含。
RetentionPolicy.CLASS:这种类型的Annotations编译时被保留,默认的保留策略,在class文件中存在,但JVM将会忽略,运行时无法获得。
RetentionPolicy.RUNTIME:这种类型的Annotations将被JVM保留,所以他们能在运行时被JVM或其他使用反射机制的代码所读取和使用。
@Document：说明该注解将被包含在javadoc中
@Inherited：说明子类可以继承父类中的该注解

2.3自定义全局统一返回值方法，异常类及相关枚举

定义全局枚举类

package com.yy.enums;import lombok.AllArgsConstructor;import lombok.Data;import lombok.Getter;import java.util.UUID;@AllArgsConstructor@Getterpublic enum ResponseEnum {      SUCCESS(200, "操作成功"),      FaiL(201,"获取数据失败"),      NO_TOKEN(400,"无token，请重新登录"),    TOKEN_EX(401,"token验证失败，请重新登录"),      USER_EX(402,"用户不存在，请重新登录"),         ERROR(400,"错误请求");      private final Integer code;         private  final String  resultMessage;      public static ResponseEnum getResultCode(Integer code){      for (ResponseEnum value : ResponseEnum.values()) {         if (code.equals(value.getCode())){            return value;         }      }      return ResponseEnum.ERROR;   }   public static void main(String[] args) {      ResponseEnum resultCode = ResponseEnum.getResultCode(100);      System.out.println(resultCode);   }}

定义全局异常类

package com.yy.util;import com.yy.Enums.ResultEnum;import io.swagger.annotations.apiModel;import io.swagger.annotations.ApiModelProperty;import lombok.Data;@Data@ApiModel(value = "自定义全局异常类")public class MyException extends RuntimeException{    @ApiModelProperty(value = "异常状态码")    private final Integer code;        public MyException(Integer code,String message) {        super(message);        this.code = code;    }        public MyException(ResponseEnum responseEnum){        super(responseEnum.getMessage());        this.code = responseEnum.getCode();    }}

package com.yy.Config;import com.yy.utils.MyException;import com.yy.utils.R;import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;@RestControllerAdvicepublic class GlobalExceptionConfig{    @ExceptionHandler(MyException.class)    public R handle(MyException e){        e.printStackTrace();        return R.exception(e.getCode(),e.getMessage());    }}

定义统一返回结果类

package com.yy.utils;import com.yy.enums.ResponseEnum;import lombok.Data;import java.io.Serializable;import java.util.HashMap;import java.util.Map;@Datapublic class  R implements Serializable {        private static final long serialVersionUID = 56665257248936049L;        private Integer code;        private String message;        private T data;   private R(){}        public static  R ok(T data) {        R response = new R<>();     response.setCode(ResponseEnum.SUCCESS.getCode());   response.setMessage(ResponseEnum.SUCCESS.getResultMessage());        response.setData(data);        return response;    }        public static  R buildFailure(Integer errCode, String errMessage){        R response = new R<>();        response.setCode(errCode);        response.setMessage(errMessage);        return response;    }        public static  R exception(Integer errCode, String errMessage){        R response = new R<>();        response.setCode(errCode);        response.setMessage(errMessage);        return response;    }}

2.4编写JWT工具类，用于生成Token令牌

package com.yy.utils;import cn.hutool.core.date.DateUtil;import com.auth0.jwt.JWT;import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;import java.util.Date;public class JwtTokenUtils {    private JwtTokenUtils() {        throw new IllegalStateException("Utility class");    }        public static String getToken(String userId,String sign){      return  JWT.create()              //签收者              .withAudience(userId)              //主题               .withSubject("token")                //2小时候token过期                .withExpiresAt(DateUtil.offsetHour(new Date(),2))                //以passWord作为token的密钥                .sign(Algorithm.HMAC256(sign));    }}

Algorithm.HMAC256():使用HS256生成token,密钥则是用户的密码，唯一密钥的话可以保存在服务端。

withAudience():存入需要保存在token的信息，这里我们把用户ID存入token中

2.5编写拦截器并注入容器

package com.yy.Config.inteceptor;import cn.hutool.core.text.CharSequenceUtil;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.exceptions.JWTVerificationException;import com.yy.enums.ResponseEnum;import com.yy.admin.pojo.Admin;import com.yy.admin.service.Impl.AdminServiceImpl;import com.yy.utils.MyException;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Component;import org.springframework.web.method.HandlerMethod;import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;import javax.servlet.http.httpservletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;import java.lang.reflect.Method;@Componentpublic class MyJwtInterceptor implements HandlerInterceptor {    @Autowired    private AdminServiceImpl adminService;    @Override    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {        String token = request.getHeader("token");        if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {            return true;        }        HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;        Method method = handlerMethod.getMethod();        //检查是否通过有PassToken注解        if (method.isAnnotationPresent(PassToken.class)) {            //如果有则跳过认证检查            PassToken passToken = method.getAnnotation(PassToken.class);            if (passToken.required()) {                return true;            }        }        //否则进行token检查        if (CharSequenceUtil.isBlank(token)) {            throw new MyException(ResponseEnum.TOKEN_EX.getCode(), ResponseEnum.TOKEN_EX.getResultMessage());        }        //获取token中的用户id        String userId;        try {            userId = JWT.decode(token).getAudience().get(0);        } catch (JWTDecodeException j) {            throw new MyException(ResponseEnum.TOKEN_EX.getCode(), ResponseEnum.TOKEN_EX.getResultMessage());        }        //根据token中的userId查询数据库        Admin user = adminService.getById(userId);        if (user == null) {            throw new MyException(ResponseEnum.USER_EX.getCode(), ResponseEnum.USER_EX.getResultMessage());        }        //验证token        JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(user.getPwd())).build();        try {            jwtVerifier.verify(token);        } catch (JWTVerificationException e) {            throw new MyException(406, "权限验证失败！");        }        return true;    }}

这里需要说明一下实现拦截器的方法，我们只需要实现HandlerInterceptor接口即可，它主要定义了三个方法：

boolean preHandle ()：

预处理回调方法,实现处理器的预处理，第三个参数为响应的处理器,自定义Controller,返回值为true表示继续流程（如调用下一个拦截器或处理器）或者接着执行postHandle()和afterCompletion()；false表示流程中断，不会继续调用其他的拦截器或处理器，中断执行。

void postHandle()：

后处理回调方法，实现处理器的后处理（DispatcherServlet进行视图返回渲染之前进行调用），此时我们可以通过modelAndView（模型和视图对象）对模型数据进行处理或对视图进行处理，modelAndView也可能为null。

void afterCompletion():

整个请求处理完毕回调方法,该方法也是需要当前对应的Interceptor的preHandle()的返回值为true时才会执行，也就是在DispatcherServlet渲染了对应的视图之后执行。用于进行资源清理。

整个请求处理完毕回调方法。如性能监控中我们可以在此记录结束时间并输出消耗时间，还可以进行一些资源清理，类似于try-catch-finally中的finally，但仅调用处理器执行链中。

这里我们主要需要调用预处理回调方法即可，如果有其他业务需求，也可自行更改。

主要流程:

从 http 请求头中取出 token，
判断是否映射到方法
检查是否有passtoken注释，有则跳过认证
检查有没有需要用户登录的注解，有则需要取出并验证
认证通过则可以访问，不通过会报相关错误信息

然后通过配置类将我们自定义的拦截类注入到spring容器中，并进行拦截配置。

package com.yy.Config.inteceptor;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorReGIStry;import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebmvcConfigurer;@Configurationpublic class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {    @Override    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {        registry.addInterceptor(jwtInterceptor()) //拦截所有请求，通过判断token来决定是否需要登陆                .addPathPatterns("    @GetMapping("/getOne/{id}")    @CostTime    @PassToken    public R selectOne(@PathVariable Integer id) {        TestUser user = testUserService.getById(id);        return R.ok(user);    }

进行接口测试后发现，该接口获取数据正常。

其他没有加@PassToken的接口由于没有token进行验证，均会被拦截器拦截，并返回我们预期的异常信息"token验证失败，请重新登录"

因此，同理我们只需要在登陆注册或其他不需要token验证的接口上添加自定义注解即可实现拦截。

为了达到业务需求，我们需要在用户登录成功后获取到token，然后将token信息存放在每次的接口请求头（headers）上，这样就能实现对用户接口信息基本保护了。

3.2放行登录接口

在业务层处理token，将生成的token信息带到用户实体类中，这样登录获取用户信息时就能读取到token信息了

package com.yy.admin.service.Impl;import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;import com.yy.admin.pojo.Admin;import com.yy.admin.service.AdminService;import com.yy.admin.dao.AdminDao;import com.yy.utils.JwtTokenUtils;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.lang.Nullable;import org.springframework.stereotype.Service;import javax.annotation.Resource;import java.util.Optional;@Service@Slf4jpublic class AdminServiceImpl extends ServiceImpl    implements AdminService{  @Resource  private AdminDao adminDao;    @Override    public Admin getMsg(String username, String pwd){         Admin admin = adminDao.selectByUsernameAndPwd(username, pwd);         Optional.ofNullable(admin).ifPresent(u->{             //添加token信息设置到用户实体上             String token = JwtTokenUtils.getToken(String.valueOf(admin.getId()),pwd);             log.info("token的值为：{}",token);             admin.setToken(token);         });         return admin;     }}

编写用户登录的业务接口并放行Token

@PostMapping("/login")    @PassToken    public Object loginStatus(@RequestParam("username") String username, @RequestParam("password") String password){        JSONObject object = new JSONObject();        Admin admin = adminService.getMsg(username, password);        if (admin!=null){            object.put("code",1);            object.put("msg","登陆成功");            object.put("success",true);            object.put("type","success");            object.put("userMsg",admin);        }else {            object.put("code",0);            object.put("success",false);            object.put("msg","用户名或密码错误");            object.put("type","error");        }        return object;    }

进行接口测试