【SpringSecurity】十一、SpringSecurity集成JWT实现token的方法与校验

1、依赖与配置

添加JWT的maven依赖：

<dependency>
    <groupId>com.auth0groupId>
    <artifactId>java-jwtartifactId>
    <version>3.11.0version>
dependency>

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application.yaml中配置密钥的值，方便代码中引用和后续更改：

jwt:
  secretKey: mykey

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2、JWT工具类

这里的命名改为JWTService好点，Utils命名似乎偏静态方法一点。

@Component
@Slf4j
public class JwtUtils {
    //算法密钥
    @Value("${jwt.secretKey}")
    private String jwtSecretKey;

    /**
     * 创建jwt
     *
     * @param userInfo 用户信息
     * @param authList 用户权限列表
     * 根据登录用户的数据库信息和权限信息，加上服务端密钥，创建token
     * @return 返回jwt（JSON WEB TOKEN）
     */
    public String createToken(String userInfo, List<String> authList) {
        //创建时间
        Date currentTime = new Date();
        //过期时间，5分钟后过期
        Date expireTime = new Date(currentTime.getTime() + (1000 * 60 * 5));
        //jwt的header信息
        Map<String, Object> headerClaims = new HashMap<>();
        headerClaims.put("type", "JWT");
        headerClaims.put("alg", "HS256");
        //创建jwt
        return JWT.create()
                .withHeader(headerClaims) // 头部信息
                .withIssuedAt(currentTime) //已注册声明：签发日期，发行日期
                .withExpiresAt(expireTime) //已注册声明 过期时间
                .withIssuer("llg")  //已注册声明，签发人
                .withClaim("userInfo", userInfo) //私有声明，可以自己定义
                .withClaim("authList", authList) //私有声明，可以自定义
                .sign(Algorithm.HMAC256(jwtSecretKey)); // 签名，使用HS256算法签名，并使用密钥
        //HS256是一种对称算法，这意味着只有一个密钥，在双方之间共享。 使用相同的密钥生成签名并对其进行验证。 应特别注意钥匙是否保密。
    }

    /**
     * 验证jwt的签名，简称验签
     * @param token 需要验签的jwt
     * @return 验签结果
     */
    public boolean verifyToken(String token) {
        //获取验签类对象
        JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(jwtSecretKey)).build();
        try {
            //验签，如果不报错，则说明jwt是合法的，而且也没有过期
            DecodedJWT decodedJWT = jwtVerifier.verify(token);
            return true;
        } catch (JWTVerificationException e) {
            //如果报错说明jwt 为非法的，或者已过期（已过期也属于非法的）
            log.error("验签失败：{}", token);
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }

    /**
     * 从token中获取用户信息
     * 这个userInfo是创建token时我自己塞进去的
     * @param token jwt
     * @return 用户信息
     */
    public String getUserInfo(String token) {
        //创建jwt验签对象
        JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(jwtSecretKey)).build();
        try {
            //验签（主要为了同时的获取解析的结果）
            DecodedJWT decodedJWT = jwtVerifier.verify(token);
            //获取payload中userInfo的值，并返回
            return decodedJWT.getClaim("userInfo").asString();
        } catch (JWTVerificationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 获取用户权限
     *
     * @param token
     * @return
     */
    public List<String> getUserAuth(String token) {
        //创建jwt验签对象
        JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(jwtSecretKey)).build();
        try {
            //验签（主要为了同时的获取解析的结果）
            DecodedJWT decodedJWT = jwtVerifier.verify(token);
            //获取payload中的自定义数据authList（权限列表），并返回
            return decodedJWT.getClaim("authList").asList(String.class);
        } catch (JWTVerificationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

}

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再贴一下下统一结果类的定义：

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Builder
public class HttpResult implements Serializable {
    private Integer code; //响应码
    private String msg; //响应消息
    private Object data; //响应对象
}

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下面是安全用户类，用于在数据库的用户对象类SysUser和返给框架的官方对象类UserDetails之间做过渡转换。UserDetails <====> SecurityUser <====> SysUser

@Setter
public class SecurityUser implements UserDetails {

    private  final SysUser sysUser;

	private List<SimpleGrantedAuthority> simpleGrantedAuthorities;

    public SecurityUser(SysUser sysUser) {
        this.sysUser=sysUser;
    }
	public SysUser getSysUser() {
    return sysUser;
}


    @Override
	public Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities() {
    	return simpleGrantedAuthorities;
	}



    @Override
    public String getPassword() {
        String userPassword=this.sysUser.getPassword();
		//注意清除密码
		this.sysUser.setPassword(null);
		return userPassword;

    }

    @Override
    public String getUsername() {
        return sysUser.getUsername();
    }

    @Override
    public boolean isAccountNonExpired() {
        return sysUser.getAccountNoExpired().equals(1);
    }

    @Override
    public boolean isAccountNonLocked() {
        return sysUser.getAccountNoLocked().equals(1);
    }

    @Override
    public boolean isCredentialsNonExpired() {
        return sysUser.getCredentialsNoExpired().equals(1);
    }

    @Override
    public boolean isEnabled() {
        return sysUser.getEnabled().equals(1);
    }
}


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3、认证成功处理器

自定义处理器，实现AuthenticationSuccessHandler，当用户登录认证成功后，会执行这个处理器，即认证成功处理器。

/**
 * 认证成功处理器，当用户登录成功后，会执行此处理器
 */
@Component
public class MyAuthenticationSuccessHandler implements AuthenticationSuccessHandler {
    //使用此工具类进行序列化
    @Resource
    private ObjectMapper objectMapper;
    @Resource
    private JwtUtils jwtUtils;

    @Override
    public void onAuthenticationSuccess(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Authentication authentication) throws IOException, ServletException {
        //从认证对象中获取认证用户信息
		//查看前面第六章的UserDetailsService接口的loadUserByUsername方法，
		//返回给框架的是一个自定义的SecurityUser对象（Security实现了UserDetails）
        SecurityUser securityUser = (SecurityUser) authentication.getPrincipal();
        //从SecurityUser中拿出和底层MYSQL挂钩的SysUser类信息
        String userInfo=objectMapper.writeValueAsString(securityUser.getSysUser());
        List<SimpleGrantedAuthority> authorities = (List<SimpleGrantedAuthority>) securityUser.getAuthorities();
        //List转List
        List<String> authList=new ArrayList<>();
        for (SimpleGrantedAuthority authority : authorities) {
            authList.add(authority.getAuthority());
        }
		//也可使用stream流代替上面的for循环
		List<String> authList = authorities.stream().map(
		        a -> {
		           return a.getAuthority();
		        }
		).collect(Collectors.toList());

		//也可使用stream流+Lambda表达式
		List<String> authList = authorities.stream()
		.map(SimpleGrantedAuthority::getAuthority)
		.collect(Collectors.toList());


        // 调用前面的JWT工具类方法创建jwt
        String token = jwtUtils.createToken(userInfo,authList);

        //返回给前端token@Builder模式创建对象
        HttpResult httpResult = HttpResult.builder().code(200).msg("OK").data(token).build();
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.write(objectMapper.writeValueAsString(httpResult));
        writer.flush();
    }
}


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4、创建JWT过滤器

定义JWT过滤器，用来检验一个个对接口的请求中token是否合法，注意放行登录接口：

/**
 * 定义一次性请求过滤器
 */
@Component
@Slf4j
public class JwtCheckFilter extends OncePerRequestFilter {
    @Resource
    private ObjectMapper objectMapper;
    @Resource
    private JwtUtils jwtUtils;

    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
        //获取请求uri
        String requestURI = request.getRequestURI();
        // 如果是登录页面，放行
        if (requestURI.equals("/login")) {
            filterChain.doFilter(request, response);
            return;
        }
        //获取请求头中的Authorization，前端一般这么传，key为Authorization
        String authorization = request.getHeader("Authorization");
        //如果Authorization为空，那么不允许用户访问，直接返回
        if (!StringUtils.hasText(authorization)) {
            printFront(response, "没有登录！");
            return;
        }
        //Authorization 去掉头部的Bearer 信息，获取token值
        String jwtToken = authorization.replace("Bearer ", "");
        //验签
        boolean verifyTokenResult = jwtUtils.verifyToken(jwtToken);
        //验签不成功
        if (!verifyTokenResult) {
            printFront(response, "jwtToken 已过期");
            return;
        }
		//到这儿算是验证通过，但还没结束，还要将信息填充后返给SpringSecurity框架
        //从payload中获取userInfo
        String userInfo = jwtUtils.getUserInfo(jwtToken);
        //从payload中获取授权列表
        List<String> userAuth = jwtUtils.getUserAuth(jwtToken);
        //在认证成功处理器中，创建token时，userInfo里放的是SysUser对象的序列化字符串，这里反序列化
        SysUser sysUser = objectMapper.readValue(userInfo, SysUser.class);
        SecurityUser securityUser = new SecurityUser(sysUser);
        //设置权限
        List<SimpleGrantedAuthority> authList = userAuth.stream().map(SimpleGrantedAuthority::new).collect(Collectors.toList());
        securityUser.setAuthorityList(authList);

		//填充信息
        UsernamePasswordAuthenticationToken usernamePasswordAuthenticationToke = new UsernamePasswordAuthenticationToken(securityUser
                , null, authList);
        //通过安全上下文设置认证信息
        SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(usernamePasswordAuthenticationToke);
        //继续访问相应的rul等
        filterChain.doFilter(request, response);

    }
    
    /**
 	* 定义一个通过response向前端返回数据的方法
 	* 这里不是controller层，不是你直接返回个结果类就行的，注意区别
 	*/
    private void printFront(HttpServletResponse response, String message) throws IOException {
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");
        response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        HttpResult httpResult = new HttpResult();
        httpResult.setCode(401);
        httpResult.setMsg(message);

        writer.print(objectMapper.writeValueAsString(httpResult));
        writer.flush();
    }
}


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上面的过滤器中，除了正常的验签，最后的消息填充与保存在安全上下文，就是下图中的第十步：

5、安全配置类

修改下安全配置类，把上面的处理器和过滤器加进来。

@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Resource
    private MyAuthenticationSuccessHandler myAuthenticationSuccessHandler;
    @Resource
    private JwtCheckFilter jwtCheckFilter;
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    	//先看token是否合法，再走框架的用户名密码校验过滤器
        http.addFilterBefore(jwtCheckFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
        //要是有之间的验证码校验，则它应该在token校验之前
        //认证通过后，走认证成功处理器，颁发token
        http.formLogin().successHandler(myAuthenticationSuccessHandler).permitAll();
        //简单按接口加个权限要求
		http.authorizeRequests()
        .mvcMatchers("/student/**")
        .hasAnyAuthority("student:query","student:update")
		.anyRequest()
		.authenticated(); //任何请求均需要认证（登录成功）才能访问
        http.csrf().disable();  //跨域
        //禁用session方式
        http.sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS);
    }

   
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效果：

登录认证后返给前端token：