目录
一、JWT是什么？
二、JWT的组成
三、JWT应用场景
四、生成和校验JWT令牌
五、具体应用
一、JWT是什么？
在当今的Web开发中，安全认证和授权变得尤为重要。JWT（JSON Web Tokens）是一种开放标准（RFC 7519），它定义了一种简洁、紧凑且自包含的方式，用于在各方之间安全地传输信息。这种信息可以被验证和信任，但不需要依赖服务器来解析。
JWT全称：JSON Web Token （官网：JSON Web Tokens - jwt.ioJSON Web Tokens - jwt.ioJSON Web Tokens - jwt.io）
- 简洁：是指jwt就是一个简单的字符串。可以在请求参数或者是请求头当中直接传递。
- 紧凑：指的是它能够以较小的体积包含所有的信息。JWT使用Base64Url编码算法JWT支持多种加密算法，如HS256、RS256等，这些算法能够在保证安全性的同时，保持令牌的大小不会过大。
- 自包含：指的是jwt令牌，看似是一个随机的字符串，但是我们是可以根据自身的需求在jwt令牌中存储自定义的数据内容。JWT包含了所有必要的信息来验证其有效性，不需要额外的查询或数据库操作。如：可以直接在jwt令牌中存储用户的相关信息。
简单来讲，jwt就是将原始的json数据格式进行了安全的封装，这样就可以直接基于jwt在通信双方安全的进行信息传输了。
二、JWT的组成
JWT由三部分组成：头部（Header）、载荷（Payload）和签名（Signature）用.分隔。这三部分以.分隔，形如xxxxx.yyyyy.zzzzz。
假设我们有一个JWT如下：
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c头部（Header）：包含了令牌的类型和所使用的加密算法。
- 编码后：
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9 - 解码后：
头部告诉我们签名算法（HS256）和令牌类型（JWT）{ "alg": "HS256", "typ": "JWT" }
载荷（Payload）：存放实际的数据，可以是任何形式的JSON对象。
- 编码后：
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ - 解码后：
{ "name": "John Doe", "admin": true, "roles": ["user", "admin"], "exp": 1687016741 }载荷包含了声明信息，如用户姓名、是否为管理员、用户角色和过期时间。
签名（Signature）：用于验证令牌的发送者和内容是否被篡改。签名由头部、载荷、秘钥和指定的算法生成。
SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c- 签名是对头部和载荷的加密，确保令牌的完整性和可靠性。
在生成JWT令牌时，会对JSON格式的数据进行一次编码：进行base64编码
Base64：是一种基于64个可打印的字符来表示二进制数据的编码方式。既然能编码，那也就意味着也能解码。所使用的64个字符分别是A到Z、a到z、 0- 9，一个加号，一个斜杠，加起来就是64个字符。任何数据经过base64编码之后，最终就会通过这64个字符来表示。当然还有一个符号，那就是等号。等号它是一个补位的符号。需要注意的是Base64是编码方式，而不是加密方式。
三、JWT应用场景
JWT令牌最典型的应用场景就是登录认证： 
- 客户端请求认证：用户通过用户名和密码请求登录。
- 服务器验证请求：服务器验证用户凭证，如果有效，生成JWT。
- 客户端存储令牌：客户端接收到JWT后，存储在本地（通常是LocalStorage或SessionStorage）。
- 客户端发送令牌：之后的每个请求都带有这个JWT，通常放在HTTP头的Authorization字段中。
- 服务器验证令牌：服务器验证JWT的有效性，如果有效则处理请求，否则拒绝。
四、生成和校验JWT令牌
要想使用JWT令牌，需要先引入JWT的依赖：
<!-- JWT依赖-->
<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt</artifactId>
<version>0.9.1</version>
</dependency>在引入完JWT来赖后，就可以调用工具包中提供的API来完成JWT令牌的生成和校验。
生成JWT代码实现：
@Test
public void genJwt(){
Map<String,Object> claims = new HashMap<>();
claims.put("id",1);
claims.put("username","Tom");
String jwt = Jwts.builder()
.setClaims(claims) //自定义内容(载荷)
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "itheima") //签名算法
.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 24*3600*1000)) //有效期一天
.compact();//将JWT转换为一个紧凑的字符串形式
System.out.println(jwt);
}运行测试方法，输出的结果就是生成的JWT令牌,，通过英文的点分割对三个部分进行分割，我们可以将生成的令牌复制一下，然后打开JWT的官网，将生成的令牌直接放在Encoded位置，此时就会自动的将令牌解析出来。
前两个部分是base64编码，所以是可以直接解码出来。但最后一个部分并不是base64编码，是经过签名算法计算出来的，所以最后一个部分是不会解析的。
实现了JWT令牌的生成，下面我们接着使用Java代码来校验JWT令牌(解析生成的令牌)：
@Test//单元测试注解
public void parseJwt(){
Claims claims = Jwts.parser()
.setSigningKey("itheima")//指定签名密钥（必须保证和生成令牌时使用相同的签名密钥）
.parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjcyNzI5NzMwfQ.fHi0Ub8npbyt71UqLXDdLyipptLgxBUg_mSuGJtXtBk")
.getBody();//获取的是第二部分
System.out.println(claims);
}篡改令牌中的任何一个字符，在对令牌进行解析时都会报错，所以JWT令牌是非常安全可靠的。JWT令牌过期后，令牌就失效了，解析的为非法令牌。 JWT校验时使用的签名秘钥，必须和生成JWT令牌时使用的秘钥是配套的。
五、具体应用
在项目工程下创建utils包，创建JWT工具类（生成令牌+解析令牌）
public class JwtUtils {
private static String signKey = "itheima";//签名密钥
private static Long expire = 43200000L; //有效时间
/**
* 生成JWT令牌
* @param claims JWT第二部分负载 payload 中存储的内容
* @return
*/
public static String generateJwt(Map<String, Object> claims){
String jwt = Jwts.builder()
.addClaims(claims)//自定义信息（有效载荷）
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, signKey)//签名算法（头部）
.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + expire))//过期时间
.compact();
return jwt;
}
/**
* 解析JWT令牌
* @param jwt JWT令牌
* @return JWT第二部分负载 payload 中存储的内容
*/
public static Claims parseJWT(String jwt){
Claims claims = Jwts.parser()
.setSigningKey(signKey)//指定签名密钥
.parseClaimsJws(jwt)//指定令牌Token
.getBody();
return claims;
}
}登录完成后，调用工具类生成JWT令牌并返回
@RestController
@Slf4j
public class LoginController {
//依赖业务层对象
@Autowired
private EmpService empService;
@PostMapping("/login")
public Result login(@RequestBody Emp emp) {
//调用业务层：登录功能
Emp loginEmp = empService.login(emp);
//判断：登录用户是否存在
if(loginEmp !=null ){
//自定义信息
Map<String , Object> claims = new HashMap<>();
claims.put("id", loginEmp.getId());
claims.put("username",loginEmp.getUsername());
claims.put("name",loginEmp.getName());
//使用JWT工具类，生成身份令牌
String token = JwtUtils.generateJwt(claims);
return Result.success(token);
}
return Result.error("用户名或密码错误");
}
}登录请求完成后，可以看到JWT令牌已经响应给了前端。
在后续的请求当中，都会在请求头中携带JWT令牌到服务端，而服务端需要统一拦截所有的请求，从而判断是否携带的有合法的JWT令牌。那怎么样来统一拦截到所有的请求校验令牌的有效性呢？这里我们会用到两种解决方案：Filter过滤器和Interceptor拦截器。
JWT虽然提供了一种简洁、安全的认证方式，但也有一些注意事项，如令牌的有效期设置、敏感信息的存储等。在使用JWT时，应结合具体的应用场景和需求进行合理的设计和配置。总之，JWT是现代Web应用中一个非常有用的工具，它简化了认证流程，提高了应用的安全性和可扩展性。通过理解其原理和正确的使用方法，你可以有效地保护你的应用和用户数据。
