通常情况下, 将api直接暴露出来是非常危险的. 每一个api呼叫, 用户都应该附上额外的信息, 以供我们认证和授权. 而JWT是一种既能满足这样需求, 而又简单安全便捷的方法. 前端login获取JWT之后, 只需在每一次HTTP呼叫的时候添加上JWT作为HTTP Header即可.

本文将用不到100行Java代码, 教你如何在Spring Boot里面用JWT保护RESTful api.

源代码在 https://github.com/ZhongjunTian/spring-boot-jwt-demo/basic
打开在线demo网站jontian.com:8080 或者代码运行之后打开localhost:8080,
未登录之前点击 Call Example Service 返回 401 Unaothorized 错误.

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1. 什么是JWT

了解JWT的同学可以跳过这一部分

废话少说, 我们先看看什么是JWT. JSON Web Token其实就是一个包含认证数据的JSON, 大概长这样子
分三个部分,
第一部分{"alg":"HS512"}是签名算法
第二部分 {"exp":1495176357,"username":"admin"}是一些数据(你想放什么都可以), 这里有过期日期和用户名
第三部分')4'7�6-DM�(�H6fJ::$c���a4�~tI2%Xd-�$nL(l非常重要,是签名Signiture, 服务器会验证这个以防伪造. 因为JWT其实是明文传送, 任何人都能篡改里面的内容. 服务端通过验证签名, 从而确定这个JWT是自己生成的.

原理也不是很复杂, 我用一行代码就能表示出来
首先我们将JWT第一第二部分的内容, 加上你的秘钥(key或者叫secret), 然后用某个算法(比如hash算法)求一下, 求得的内容就是你的签名. 验证的时候只需要验证你用JWT算出来的值是否等于JWT里面的签名.
因为别人没有你的key, 所以也就没法伪造签名.

简单粗暴一行代码解释什么是签名:

 int signiture = ("{alg:HS512}{exp:1495176357,username:admin}" + key).hashCode();

最后附上签名,得到完整的JWT:

{"alg":"HS512"}{"exp":1495176357,"username":"admin"}    ')4'7�6-DM�(�H6fJ::$c���a4�~tI2%Xd-�$nL(l

为了方便复制和使用, 通常我们都是把JWT用base64编码之后放在http的header里面, 并且每一次呼叫api都附上这个JWT, 并且服务器每次也验证JWT是否过期

通常我们用到的JWT:

Base64编码后:
eyJhbGciOiJIUzUxMiJ9.eyJleHAiOjE0OTUxNzYzNTcsInVzZXJuYW1lIjoiYWRtaW4ifQ.mQtCfLKfI0J7c3HTYt7kRN4AcoixiUSDaZv2ZKOjq2JMZjBhf1DmE0Fn6PdEkyJZhYZJTMLaIPwyR-uu6BMKGw

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2. 三个class实现JWT

整个demo一共有三个class
Application.java JwtAuthenticationFilter.java 和 JwtUtil.java

2.1首先我们看一看Application.java

第一步创建一个hello world api

    @GetMapping("/protected")
    public @ResponseBody Object hellWorld() {
        return "Hello World! This is a protected api";
    }

第二步创建一个 login的api, 我们会验证用户的密码, 如果正确, 那么我们会返回生成jwt. 这时前端拿到的这个jwt就类似于拿到了一个临时的密码, 之后所有的HTTP RESTful api请求都附上这个"临时密码"即可.(专业术语叫令牌/token)

   @PostMapping("/login")
    public Object login(HttpServletResponse response, @RequestBody final Account account) throws IOException {
        if(isValidPassword(account)) {
            String jwt = JwtUtil.generateToken(account.username);
            return new HashMap<String,String>(){{
                put("token", jwt);
            }};
        }else {
            return new ResponseEntity(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
        }
    }

登录效果如下图

最后我们再注册一个检验jwt的过滤器Filter, 通过这个过滤器Filter实现对每个Rest api请求都验证jwt的功能. 这个JwtAuthenticationFilter继承了OncePerRequestFilter, 任何请求都会先经过我们的filter, 然后我们会选择让那些有合法jwt的请求通过我们的filter.
完整版Application.java

    @Bean
    public FilterRegistrationBean jwtFilter() {
        final FilterRegistrationBean registrationBean = new FilterRegistrationBean();
        JwtAuthenticationFilter filter = new JwtAuthenticationFilter();
        registrationBean.setFilter(filter);
        return registrationBean;
    }

2.2然后我们看一下JwtAuthenticationFilter.java

这里我们继承了OncePerRequestFilter, 保证了用户请求任何资源都会运行这个doFilterInternal. 这里我们会从HTTP Header里面截取JWT, 并且验证JWT的签名和过期时间, 如果有问题, 我们会返回HTTP 401错误.
PS: 这里有个情况就是用户登录/login前是没有jwt的, 所以我们要让登录的请求
完整版JwtAuthenticationFilter.java

public class JwtAuthenticationFilter extends OncePerRequestFilter {
    //......一些不重要的代码......
    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
        try {
            if(isProtectedUrl(request)) {
                String token = request.getHeader("Authorization");
                //检查jwt令牌, 如果令牌不合法或者过期, 里面会直接抛出异常, 下面的catch部分会直接返回
                JwtUtil.validateToken(token);
            }
        } catch (Exception e) {
            response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, e.getMessage());
            return;
        }
        //如果jwt令牌通过了检测, 那么就把request传递给后面的RESTful api
        filterChain.doFilter(request, response);
    }
    //......一些不重要的代码......
}

2.3最后我们看一下JwtUtil.java

这里就两个函数, 第一个函数生成一个有效期1000小时的jwt
public static String generateToken(String username)
第二个函数是验证JWT是否有效, 如果JWT有效则返回用户名, 否则抛出Exception
public static void validateToken(String token)
这里的代码都非常简洁就十几行, 使用的都是现成的包, 建议直接看源代码.
完整版JwtUtil.java

3.测试

这就是呼叫api的效果

正确jwt
错误jwt

Spring Boot用3个class轻松实现JWT (二) 给JWT添加用户ID
Spring Boot用3个class轻松实现JWT (三) 鉴权, 和Spring Security集成在一起
有什么需要补充的 欢迎留言
以上