【案例实战】分布式应用下登录检验解决方案（JWT）

文章目录

- - - 1.需求背景以及JWT简介
    - 2.创建Maven项目，搭建SpringBoot项目
    - 3.容器化急速部署MySQL
    - 4.数据库表准备
    - 5.SpringBoot整合MySQL+MyBatisPlus
    - 6.MyBatisPlus逆向工程自动生成
    - 7.SpringBoot整合JWT
    - 8.开发测试接口
    - 9.开发登录接口
    - 10.开发登录拦截器
    - 11.启动验证

1.需求背景以及JWT简介

现实场景中，有些功能是需要登录才能访问的，比如购物车，个人订单等等。登录功能是最常见的功能。

（1）什么是JWT

JWT 是一个开放标准，它定义了一种用于简洁，自包含的用于通信双方之间以 JSON 对象的形式安全传递信息的方法。可以使用 HMAC 算法或者是 RSA 的公钥密钥对进行签名。
简单来说: 就是通过一定规范来生成token，然后可以通过解密算法逆向解密token，这样就可以获取用户信息
优点
- 生产的token可以包含基本信息，比如id、用户昵称、头像等信息，避免再次查库
- 存储在客户端，不占用服务端的内存资源
缺点
- token是经过base64编码，所以可以解码，因此token加密前的对象不应该包含敏感信息，如用户权限，密码等
- 如果没有服务端存储，则不能做登录失效处理，除非服务端改秘钥
JWT格式组成头部、负载、签名
- header+payload+signature
  - 头部：主要是描述签名算法
  - 负载：主要描述是加密对象的信息，如用户的id等，也可以加些规范里面的东西，如iss签发者，exp 过期时间，sub 面向的用户
  - 签名：主要是把前面两部分进行加密，防止别人拿到token进行base解密后篡改token
关于jwt客户端存储
- 可以存储在cookie，localstorage和sessionStorage里面

（2）用户登录流程图

在这里插入图片描述

2.创建Maven项目，搭建SpringBoot项目

（1）添加maven依赖

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.6.7</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.20</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

（2）创建yml配置文件

server:
  port: 8001
spring:
  application:
    name: login-server

（3）创建运行主类

@SpringBootApplication
public class LoginApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(LoginApplication.class, args);
    }
}

3.容器化急速部署MySQL

（1）创建目录

mkdir -p /usr/local/docker/mysql/conf
mkdir -p /usr/local/docker/mysql/logs
mkdir -p /usr/local/docker/mysql/data

（2）容器启动mysql服务

docker run -p 3306:3306 --name mysql \ 
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-d mysql:8.0

#查看容器
docker ps

在这里插入图片描述

（3）可视化工具连接

在这里插入图片描述

4.数据库表准备

（1）创建数据库user库

在这里插入图片描述

（2）创建测试用户表

在这里插入图片描述

创建表sql脚本

/*
 Navicat Premium Data Transfer

 Source Server         : mysql_test
 Source Server Type    : MySQL
 Source Server Version : 80027
 Source Host           : 192.168.139.100:3306
 Source Schema         : user

 Target Server Type    : MySQL
 Target Server Version : 80027
 File Encoding         : 65001

 Date: 15/11/2022 09:14:11
*/

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------

-- Table structure for user

-- ----------------------------

DROP TABLE IF EXISTS `user`;
CREATE TABLE `user`  (
  `id` int(0) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
  `username` varchar(128) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin NULL DEFAULT NULL COMMENT '用户名',
  `password` varchar(128) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin NULL DEFAULT NULL COMMENT '密码',
  `phone` varchar(128) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin NULL DEFAULT NULL COMMENT '手机号',
  `name` varchar(128) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin NULL DEFAULT NULL COMMENT '用户姓名',
  `sex` varchar(128) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin NULL DEFAULT NULL COMMENT '用户性别',
  `create_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `age` int(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '年龄',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_bin ROW_FORMAT = Dynamic;

-- ----------------------------

-- Records of user

-- ----------------------------

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

（3）创建测试登录用户

**注意：**这里只是做演示，正常企业密码不会设置明文的，按照企业自己的加密方式去加密密码，我们现在主要是为了开发登录鉴权这一套流程。

INSERT INTO `user`.`user`(`id`, `username`, `password`, `phone`, `name`, `sex`, `create_time`, `age`) VALUES (1, 'lixiang', '1234567890', '13830567835', '李祥', '男', '2022-11-15 09:19:26', 18);

5.SpringBoot整合MySQL+MyBatisPlus

（1）添加maven依赖

        <!--mybatis plus-->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.4.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.1.18</version>
        </dependency>

（2）配置yml文件

  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://192.168.139.100:3306/user?allowPublicKeyRetrieval=true&characterEncoding=UTF-8&allowMultiQueries=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
    username: root
    password: 123456
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    druid:
      initial-size: 8
      max-active: 20
      max-wait: 60000
      min-evictable-idle-time-millis: 30000

（3）启动主类添加MapperScan()注解

@MapperScan("com.lixiang.mapper")

（4）启动验证

在这里插入图片描述

6.MyBatisPlus逆向工程自动生成

（1）加入maven依赖

        <!-- 代码自动生成依赖 begin -->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-generator</artifactId>
            <version>3.4.1</version>
        </dependency>
        <!-- velocity -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.velocity</groupId>
            <artifactId>velocity-engine-core</artifactId>
            <version>2.0</version>
        </dependency>
        <!-- 代码自动生成依赖 end-->

（2）运行代码

package com.lixiang.db;

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.DbType;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.IdType;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.AutoGenerator;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.config.DataSourceConfig;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.config.GlobalConfig;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.config.PackageConfig;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.config.StrategyConfig;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.config.rules.DateType;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.config.rules.NamingStrategy;

/**
 * @description mybatis自定生成工具
 */
public class MyBatisPlusGenerator {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 全局配置
        GlobalConfig config = new GlobalConfig();
        // 是否支持AR模式
        config.setActiveRecord(true)
                // 作者
                .setAuthor("lixiang")
                // 生成路径，最好使用绝对路径，window路径是不一样的
                //TODO  TODO  TODO  TODO
                .setOutputDir("D:\\IDEAWork\\springboot-login\\src\\test\\java")
                // 文件覆盖
                .setFileOverride(true)
                // 主键策略
                .setIdType(IdType.AUTO)

                .setDateType(DateType.ONLY_DATE)
                // 设置生成的service接口的名字的首字母是否为I，默认Service是以I开头的
                .setServiceName("%sService")

                //实体类结尾名称
                .setEntityName("%sDO")

                //生成基本的resultMap
                .setBaseResultMap(true)

                //不使用AR模式
                .setActiveRecord(false)

                //生成基本的SQL片段
                .setBaseColumnList(true);

        //2. 数据源配置
        DataSourceConfig dsConfig = new DataSourceConfig();
        // 设置数据库类型
        dsConfig.setDbType(DbType.MYSQL)
                .setDriverName("com.mysql.cj.jdbc.Driver")
                //TODO 修改数据库对应的配置
                .setUrl("jdbc:mysql://121.36.81.39:3306/user?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai")
                .setUsername("root")
                .setPassword("123456");

        //3. 策略配置globalConfiguration中
        StrategyConfig stConfig = new StrategyConfig();

        //全局大写命名
        stConfig.setCapitalMode(true)
                // 数据库表映射到实体的命名策略
                .setNaming(NamingStrategy.underline_to_camel)

                //使用lombok
                .setEntityLombokModel(true)

                //使用RestController注解
                .setRestControllerStyle(true)

                // 生成的表, 支持多表一起生成，以数组形式填写
                //TODO  TODO  TODO  TODO
                .setInclude("user");

        //4. 包名策略配置
        PackageConfig pkConfig = new PackageConfig();
        pkConfig.setParent("com.lixiang")
                .setMapper("mapper")
                .setService("service")
                .setController("controller")
                .setEntity("model")
                .setXml("mapper");

        //5. 整合配置
        AutoGenerator ag = new AutoGenerator();
        ag.setGlobalConfig(config)
                .setDataSource(dsConfig)
                .setStrategy(stConfig)
                .setPackageInfo(pkConfig);

        //6. 执行操作
        ag.execute();
        System.out.println("=======  相关代码生成完毕  ========");
    }
}

在这里插入图片描述

（3）启动验证

在这里插入图片描述

7.SpringBoot整合JWT

（1）添加maven依赖

            <!-- JWT相关 -->
            <dependency>
                <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
                <artifactId>jjwt</artifactId>
                <version>0.7.0</version>
            </dependency>

（2）编写登录用户类

/**
 * 登录user实体bean
 * @author lixiang
 * @since 2022-01-13
 */
@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class LoginUser {

    /**
     * 主键
     */
    private Long id;

    /**
     * 用户名
     */
    private String username;

    /**
     * 姓名
     */
    private String name;

    /**
     * 手机号
     */
    private String phone;

    /**
     * 用户性别
     */
    private String sex;

    /**
     * 年龄
     */
    private Integer age;

}

（3）编写JWTUtil

/**
 * JWT工具类
 * @author lixiang
 * @since 2022-01-13
 */
@Slf4j
public class JWTUtil {

    /**
     * token过期时间，正常是7天
     */
    private static final long EXPIRE = 1000L * 60 * 60 * 24 * 7;

    /**
     * 加密的密钥
     */
    private static final String SECRET = "lixiang.com";

    /**
     * 令牌前缀
     */
    private static final String TOKEN_PREFIX = "LONGIN-TEST";

    /**
     * subject 颁布地址
     */
    private static final String SUBJECT = "lixiang";

    /**
     * 根据用户信息生成token
     * @param loginUser
     * @return
     */
    public static Map<String,Object> geneJsonWebToken(LoginUser loginUser){

        if(loginUser == null){
            throw new NullPointerException("loginUser对象为空");
        }

        Date endDate = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE);

        String token = Jwts.builder().setSubject(SUBJECT)
                .claim("age",loginUser.getAge())
                .claim("id",loginUser.getId())
                .claim("name",loginUser.getName())
                .claim("phone",loginUser.getPhone())
                .claim("sex",loginUser.getSex())
                .setIssuedAt(new Date())
                .setExpiration(endDate)
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256,SECRET)
                .compact();

        token = TOKEN_PREFIX+token;

        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        map.put("accessToken",token);
        map.put("accessTokenExpires",endDate);

        return map;
    }

    /**
     * 检验token方法
     * @param token
     * @return
     */
    public static Claims checkJWT(String token){

        try{
            return Jwts.parser().setSigningKey(SECRET)
                    .parseClaimsJws(token.replace(TOKEN_PREFIX, ""))
                    .getBody();
        }catch (Exception e){
            log.info("JWT token解密失败");
            return null;
        }
    }

}

（4）测试JWT,编写测试方法

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LoginUser loginUser = LoginUser.builder()
                .age(18)
                .id(1L)
                .name("李祥")
                .phone("13820934720")
                .sex("男")
                .username("lixiang")
                .build();

        Map<String, Object> objectMap = JWTUtil.geneJsonWebToken(loginUser);

        System.out.println("LoginUser加密：");
        objectMap.forEach((k,v)->{
            System.out.println("---key:"+k+",value:"+v);
        });

        String accessToken = String.valueOf(objectMap.get("accessToken"));
        System.out.println("Token解密：");
        Claims claims = JWTUtil.checkJWT(accessToken);
        System.out.println("---name:"+claims.get("name"));
        System.out.println("---age:"+claims.get("age"));
        System.out.println("---phone:"+claims.get("phone"));
        System.out.println("---username:"+claims.get("username"));
        System.out.println("---sex:"+claims.get("sex"));
    }
}

在这里插入图片描述

8.开发测试接口

开发两个接口，我们的目的是一个用于不需要登录就能访问，一个需要登录才能访问
查看商品信息列表，查看个人订单信息两个接口
开发测试的UserController，这块全部用的测试接口，主要是给大家演示效果，现在我们想让商品列表的接口可以随便访问，订单列表的接口只有用户登录之后才能访问。

/**
 * @description 测试Controller
 * @author lixiang
 */
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    /**
     * 查询商品列表
     * @return
     */
    @GetMapping("/product_list")
    public Object getProductList(){
        return getResult(200,"查询商品列表");
    }

    /**
     * 查询订单列表
     * @return
     */
    @GetMapping("/order_list")
    public Object getOrderList(){
        return getResult(200,"查询订单列表");
    }

    /**
     * 测试返回结果
     * @param code
     * @param msg
     * @return
     */
    private Object getResult(int code, String msg) {
        Map<String,Object> result = new HashMap<>();
        result.put("code",code);
        result.put("msg",msg);
        return result;
    }

}

测试

在这里插入图片描述

两个接口访问正常，但是对于订单接口我们是想增加Token检验，才会给予访问，这块我们就需要写一个拦截器，但是我们现在应该先去开发一下登录的接口。

9.开发登录接口

这块我们采用手机号和密码登录

（1）创建登录请求类

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class LoginReq {

    /**
     * 手机号
     */
    private String phone;

    /**
     * 密码
     */
    private String password;

}

（2）创建login方法在UserServie

public interface UserService {

    /**
     * 登录方法
     * @param req
     * @return
     */
    Map<String, Object> login(LoginReq req);

}

（3）login实现类编写

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Override
    public Map<String, Object> login(LoginReq req) {

        UserDO user = userMapper.selectOne(new QueryWrapper<UserDO>().eq("phone", req.getPhone()));

        Map<String,Object> result = new HashMap<>();

        //判断是否已经注册的
        if (user == null) {
            //未注册
            result.put("code",10000);
            result.put("msg","用户未注册");
            return result;
        }

        if (req.getPassword().equals(user.getPassword())) {

            //登录成功，生成token，UUID生成token，存储到redis中并设置过期时间
            LoginUser loginUser = LoginUser.builder().build();
            BeanUtils.copyProperties(user, loginUser);
            return JWTUtil.geneJsonWebToken(loginUser);
        }
        result.put("code",10000);
        result.put("msg","密码错误");
        return result;
    }
}

（4）编写Controller

    @Autowired
    private UserService userService;

    /**
     * 登录
     * @return
     */
    @PostMapping("/login")
    public Object login(@RequestBody LoginReq req){
        return userService.login(req);
    }

（5）测试登录接口

在这里插入图片描述

10.开发登录拦截器

登录接口开发完成了，那么我们需要开发一个登录拦截器。

/**
 * 全局登录拦截器
 * @author lixiang
 */
@Slf4j
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {

    public static ThreadLocal<LoginUser> threadLocal = new ThreadLocal<>();

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {

        //从请求头中拿token
        String accessToken = request.getHeader("token");

        //从请求参数中拿token
        if (accessToken == null){
            accessToken = request.getParameter("token");
        }

        if(accessToken!=null && !accessToken.equals("")){
            //不为空，判断是否登录过期
            Claims claims = JWTUtil.checkJWT(accessToken);
            if (claims == null){
                sendJsonMessage(response, "账号已过期");
                return false;
            }
            Long userId = Long.valueOf(claims.get("id").toString());
            String headImg = (String) claims.get("username");
            String name = (String) claims.get("name");
            String phone = (String) claims.get("phone");
            String sex = (String) claims.get("sex");
            Integer age = (Integer) claims.get("age");

            //设置LoginUser对象属性，建造者模式
            LoginUser loginUser = LoginUser.builder()
                    .name(name)
                    .username(headImg)
                    .id(userId)
                    .phone(phone)
                    .sex(sex)
                    .age(age).build();

            //通过threadLocal共享用户登录信息
            threadLocal.set(loginUser);
            return true;
        }
        sendJsonMessage(response, "账号未登录");
        return false;
    }

    /**
     *
     * @param response
     * @param msg
     */
    private void sendJsonMessage(HttpServletResponse response, String msg) {

        Map<String,Object> result = new HashMap<>();
        result.put("code",10000);
        result.put("msg",msg);
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = null;

        try {
            writer = response.getWriter();
            writer.print(objectMapper.writeValueAsString(result));
            response.flushBuffer();
        } catch (IOException e) {
            log.warn("响应json数据给前端异常");
        }finally {
            if(writer!=null){
                writer.close();
            }
        }
    }
}

（2）配置接口拦截

/**
 * 登录拦截配置类
 * @author lixiang
 */
@Configuration
@Slf4j
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Bean
    public LoginInterceptor loginInterceptor() {
        return new LoginInterceptor();
    }

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(loginInterceptor())
                .addPathPatterns("/user/*")
                //排查不拦截的路径
                .excludePathPatterns("/user/login","/user/product_list");
    }
}