SpringBoot 2.x 开发案例之前后端分离鉴权
前言
阅读本文需要一定的前后端开发基础，前后端分离已成为互联网项目开发的业界标准使用方式，通过Nginx代理+Tomcat的方式有效的进行解耦，并且前后端分离会为以后的大型分布式架构、弹性计算架构、微服务架构、多端化服务（多种客户端，例如：浏览器，小程序，安卓，IOS等等）打下坚实的基础。这个步骤是系统架构从猿进化成人的必经之路。
其核心思想是前端页面通过AJAX调用后端的API接口并使用JSON数据进行交互。
原始模式
开发者通常使用Servlet、Jsp、Velocity、Freemaker、Thymeleaf以及各种框架模板标签的方式实现前端效果展示。通病就是，后端开发者从后端撸到前端，前端只负责切切页面，修修图，更有甚者，一些团队都没有所谓的前端。
分离模式
在传统架构模式中，前后端代码存放于同一个代码库中，甚至是同一工程目录下。页面中还夹杂着后端代码。前后端分离以后，前后端分成了两个不同的代码库，通常使用 Vue、React、Angular、Layui等一系列前端框架实现。
权限校验
回到文章的主题，这里我们使用目前最流行的跨域认证解决方案JSON Web Token（缩写 JWT）
pom.xml引入：
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt</artifactId>
<version>0.9.1</version>
工具类，签发JWT，可以存储简单的用户基础信息，比如用户ID、用户名等等，只要能识别用户信息即可，重要的角色权限不建议存储：
/**
- JWT加密和解密的工具类
*/
public class JwtUtils {
/**
* 加密字符串 禁泄漏
*/
public static final String SECRET = "e3f4e0ffc5e04432a63730a65f0792b0";
public static final int JWT_ERROR_CODE_NULL = 4000; // Token不存在
public static final int JWT_ERROR_CODE_EXPIRE = 4001; // Token过期
public static final int JWT_ERROR_CODE_FAIL = 4002; // 验证不通过
/**
* 签发JWT
* @param id
* @param subject
* @param ttlMillis
* @return String
*/
public static String createJWT(String id, String subject, long ttlMillis) {
SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
long nowMillis = System.currentTimeMillis();
Date now = new Date(nowMillis);
SecretKey secretKey = generalKey();
JwtBuilder builder = Jwts.builder()
.setId(id)
.setSubject(subject) // 主题
.setIssuer("爪哇笔记") // 签发者
.setIssuedAt(now) // 签发时间
.signWith(signatureAlgorithm, secretKey); // 签名算法以及密匙
if (ttlMillis >= 0) {
long expMillis = nowMillis + ttlMillis;
Date expDate = new Date(expMillis);
builder.setExpiration(expDate); // 过期时间
}
return builder.compact();
}
/**
* 验证JWT
* @param jwtStr
* @return CheckResult
*/
public static CheckResult validateJWT(String jwtStr) {
CheckResult checkResult = new CheckResult();
Claims claims;
try {
claims = parseJWT(jwtStr);
checkResult.setSuccess(true);
checkResult.setClaims(claims);
} catch (ExpiredJwtException e) {
checkResult.setErrCode(JWT_ERROR_CODE_EXPIRE);
checkResult.setSuccess(false);
} catch (SignatureException e) {
checkResult.setErrCode(JWT_ERROR_CODE_FAIL);
checkResult.setSuccess(false);
} catch (Exception e) {
checkResult.setErrCode(JWT_ERROR_CODE_FAIL);
checkResult.setSuccess(false);
}
return checkResult;
}
/**
* 密钥
* @return
*/
public static SecretKey generalKey() {
byte[] encodedKey = Base64.decode(SECRET);
SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
return key;
}
/**
* 解析JWT字符串
* @param jwt
* @return
* @throws Exception Claims
*/
public static Claims parseJWT(String jwt) {
SecretKey secretKey = generalKey();
return Jwts.parser()
.setSigningKey(secretKey)
.parseClaimsJws(jwt)
.getBody();
}}
验证实体信息：
/**
- 验证信息
*/
public class CheckResult {
private int errCode;
private boolean success;
private Claims claims;
public int getErrCode() {
return errCode;
}
public void setErrCode(int errCode) {
this.errCode = errCode;
}
public boolean isSuccess() {
return success;
}
public void setSuccess(boolean success) {
this.success = success;
}
public Claims getClaims() {
return claims;
}
public void setClaims(Claims claims) {
this.claims = claims;
}}
拦截访问配置，跨域访问设置以及请求拦截过滤：
/**
- 拦截访问配置
*/
@Configuration
public class SafeConfig implements WebMvcConfigurer {
@Bean
public SysInterceptor myInterceptor(){
return new SysInterceptor();
}
@Override
public void addCorsMappings(CorsRegistry registry) {
registry.addMapping("/**")
.allowedOrigins("*")
.allowedMethods("GET", "HEAD", "POST", "PUT", "DELETE","OPTIONS")
.allowCredentials(false).maxAge(3600);
}
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
String[] patterns = new String[] { "/user/login","/*.html"};
registry.addInterceptor(myInterceptor())
.addPathPatterns("/**")
.excludePathPatterns(patterns);
}}
拦截器统一权限校验：
/**
- 认证拦截器
*/
public class SysInterceptor implements HandlerInterceptor {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SysInterceptor.class);
@Autowired
private SysUserService sysUserService;
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
Object handler){
if (handler instanceof HandlerMethod){
String authHeader = request.getHeader("token");
if (StringUtils.isEmpty(authHeader)) {
logger.info("验证失败");
print(response,Result.error(JwtUtils.JWT_ERROR_CODE_NULL,"签名验证不存在，请重新登录"));
return false;
}else{
CheckResult checkResult = JwtUtils.validateJWT(authHeader);
if (checkResult.isSuccess()) {
/**
* 权限验证
*/
String userId = checkResult.getClaims().getId();
HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
Annotation roleAnnotation= handlerMethod.getMethod().getAnnotation(RequiresRoles.class);
if(roleAnnotation!=null){
String[] role = handlerMethod.getMethod().getAnnotation(RequiresRoles.class).value();
Logical logical = handlerMethod.getMethod().getAnnotation(RequiresRoles.class).logical();
List<String> list = sysUserService.getRoleSignByUserId(Integer.parseInt(userId));
int count = 0;
for(int i=0;i<role.length;i++){
if(list.contains(role[i])){
count++;
if(logical==Logical.OR){
continue;
}
}
}
if(logical==Logical.OR){
if(count==0){
print(response,Result.error("无权限操作"));
return false;
}
}else{
if(count!=role.length){
print(response,Result.error("无权限操作"));
return false;
}
}
}
return true;
} else {
switch (checkResult.getErrCode()) {
case SystemConstant.JWT_ERROR_CODE_FAIL:
logger.info("签名验证不通过");
print(response,Result.error(checkResult.getErrCode(),"签名验证不通过，请重新登录"));
break;
case SystemConstant.JWT_ERROR_CODE_EXPIRE:
logger.info("签名过期");
print(response,Result.error(checkResult.getErrCode(),"签名过期，请重新登录"));
break;
default:
break;
}
return false;
}
}
}else{
return true;
}
}
/**
* 打印输出
* @param response
* @param message void
*/
public void print(HttpServletResponse response,Object message){
try {
response.setStatus(HttpStatus.OK.value());
response.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE);
response.setHeader("Cache-Control", "no-cache, must-revalidate");
response.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*");
PrintWriter writer = response.getWriter();
writer.write(JSONObject.toJSONString(message));
writer.flush();
writer.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}}
配置角色注解，可以直接把安全框架Shiro的拷贝过来，如果有需要，菜单权限也可以配置上：
/**
- 权限注解
*/
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface RequiresRoles {
/**
* A single String role name or multiple comma-delimitted role names required in order for the method
* invocation to be allowed.
*/
String[] value();
/**
* The logical operation for the permission check in case multiple roles are specified. AND is the default
* @since 1.1.0
*/
Logical logical() default Logical.OR;}
模拟演示代码：
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
/**
* 列表
* @return
*/
@RequestMapping("/list")
@RequiresRoles(value="admin")
public Result list() {
return Result.ok("十万亿个用户");
}
/**
* 登录
* @return
*/
@RequestMapping("/login")
public Result login() {
/**
* 模拟登录过程并返回token
*/
String token = JwtUtils.createJWT("101","爪哇笔记",1000*60*60);
return Result.ok(token);
}}
前端请求模拟，发送请求之前在Header中附带token信息，更多代码见源码案例：
function login(){
$.ajax({
url : "/user/login",
type : "post",
dataType : "json",
success : function(data) {
if(data.code==0){
$.cookie('token', data.msg);
}
},
error : function(XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown) {
}
});}
function user(){
$.ajax({
url : "/user/list",
type : "post",
dataType : "json",
success : function(data) {
alert(data.msg)
},
beforeSend: function(request) {
request.setRequestHeader("token", $.cookie('token'));
},
error : function(XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown) {
}
});}
安全说明
JWT本身包含了认证信息，一旦泄露，任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用，JWT的有效期建议设置的相对短一些。对于一些比较重要的权限，使用时应该再次对用户进行数据库认证。为了减少盗用，JWT强烈建议使用 HTTPS 协议传输。
由于服务器不保存用户状态，因此无法在使用过程中注销某个 token，或者更改 token 的权限。也就是说，一旦 JWT 签发了，在到期之前就会始终有效，除非服务器部署额外的逻辑。
源码案例
https://gitee.com/52itstyle/safe-jwt
作者： 小柒
