JWT

1. JWT是什么
JSON Web Token (JWT)，它是目前最流行的跨域身份验证解决方案

2. 为什么使用JWT
JWT的精髓在于：“去中心化”，数据是保存在客户端的。

3. JWT的工作原理
1. 是在服务器身份验证之后，将生成一个JSON对象并将其发送回用户，示例如下：
{"UserName": "Chongchong","Role": "Admin","Expire": "2018-08-08 20:15:56"}

2. 之后，当用户与服务器通信时，客户在请求中发回JSON对象

3. 为了防止用户篡改数据，服务器将在生成对象时添加签名，并对发回的数据进行验证

4. JWT组成
一个JWT实际上就是一个字符串，它由三部分组成：头部(Header)、载荷(Payload)与签名(signature)
JWT结构原理图：见资料“JWT的数据结构.jpg”

JWT实际结构：eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.
eyJzdWIiOiJ7fSIsImlzcyI6InpraW5nIiwiZXhwIjoxNTYyODUwMjM3LCJpYXQiOjE1NjI4NDg0MzcsImp0aSI6ImM5OWEyMzRmMDc4NzQyZWE4YjlmYThlYmYzY2VhNjBlIiwidXNlcm5hbWUiOiJ6c3MifQ.
WUfqhFTeGzUZCpCfz5eeEpBXBZ8-lYg1htp-t7wD3I4

它是一个很长的字符串，中间用点（.）分隔成三个部分。注意，JWT 内部是没有换行的，这里只是为了便于展示，将它写成了几行。
写成一行，就是下面的样子：Header.Payload.Signature

4.1 Header
{"typ":"JWT","alg":"HS256"}
这个json中的typ属性，用来标识整个token字符串是一个JWT字符串；它的alg属性，用来说明这个JWT签发的时候所使用的签名和摘要算法
typ跟alg属性的全称其实是type跟algorithm，分别是类型跟算法的意思。之所以都用三个字母来表示，也是基于JWT最终字串大小的考虑，
同时也是跟JWT这个名称保持一致，这样就都是三个字符了…typ跟alg是JWT中标准中规定的属性名称

4.2 Payload(负荷)
{"sub":"123","name":"Tom","admin":true}
payload用来承载要传递的数据，它的json结构实际上是对JWT要传递的数据的一组声明，这些声明被JWT标准称为claims，
它的一个“属性值对”其实就是一个claim(要求)，
每一个claim的都代表特定的含义和作用。

注1：英文“claim”就是要求的意思
注2：如上面结构中的sub代表这个token的所有人，存储的是所有人的ID；name表示这个所有人的名字；admin表示所有人是否管理员的角色。
当后面对JWT进行验证的时候，这些claim都能发挥特定的作用
注3：根据JWT的标准，这些claims可以分为以下三种类型：
A. Reserved claims(保留)
它的含义就像是编程语言的保留字一样，属于JWT标准里面规定的一些claim。JWT标准里面定义好的claim有：
iss(Issuser)：代表这个JWT的签发主体；
sub(Subject)：代表这个JWT的主体，即它的所有人；
aud(Audience)：代表这个JWT的接收对象；
exp(Expiration time)：是一个时间戳，代表这个JWT的过期时间；
nbf(Not Before)：是一个时间戳，代表这个JWT生效的开始时间，意味着在这个时间之前验证JWT是会失败的；
iat(Issued at)：是一个时间戳，代表这个JWT的签发时间；
jti(JWT ID)：是JWT的唯一标识。

B. Public claims，略（不重要）

C. Private claims(私有)
这个指的就是自定义的claim，比如前面那个示例中的admin和name都属于自定的claim。这些claim跟JWT标准规定的claim区别在于：JWT规定的claim，
JWT的接收方在拿到JWT之后，都知道怎么对这些标准的claim进行验证；而private claims不会验证，除非明确告诉接收方要对这些claim进行验证以及规则才行

按照JWT标准的说明：保留的claims都是可选的，在生成payload不强制用上面的那些claim，你可以完全按照自己的想法来定义payload的结构，不过这样搞根本没必要：
第一是，如果把JWT用于认证， 那么JWT标准内规定的几个claim就足够用了，甚至只需要其中一两个就可以了，假如想往JWT里多存一些用户业务信息，
比如角色和用户名等，这倒是用自定义的claim来添加；第二是，JWT标准里面针对它自己规定的claim都提供了有详细的验证规则描述，
每个实现库都会参照这个描述来提供JWT的验证实现，所以如果是自定义的claim名称，那么你用到的实现库就不会主动去验证这些claim
4.3 signature
签名是把header和payload对应的json结构进行base64url编码之后得到的两个串用英文句点号拼接起来，然后根据header里面alg指定的签名算法生成出来的。
算法不同，签名结果不同。以alg: HS256为例来说明前面的签名如何来得到。

按照前面alg可用值的说明，HS256其实包含的是两种算法：HMAC算法和SHA256算法，前者用于生成摘要，后者用于对摘要进行数字签名。这两个算法也可以用HMACSHA256来统称

 

5. JWT的验证过程
它验证的方法其实很简单，只要把header做base64url解码，就能知道JWT用的什么算法做的签名，然后用这个算法，再次用同样的逻辑对header和payload做一次签名，
并比较这个签名是否与JWT本身包含的第三个部分的串是否完全相同，只要不同，就可以认为这个JWT是一个被篡改过的串，自然就属于验证失败了。
接收方生成签名的时候必须使用跟JWT发送方相同的密钥

注1：在验证一个JWT的时候，签名认证是每个实现库都会自动做的，但是payload的认证是由使用者来决定的。因为JWT里面可能会包含一个自定义claim，
所以它不会自动去验证这些claim，以jjwt-0.7.0.jar为例：
A 如果签名认证失败会抛出如下的异常：
io.jsonwebtoken.SignatureException: JWT signature does not match locally computed signature. JWT validity cannot be asserted and should not be trusted.
即签名错误，JWT的签名与本地计算机的签名不匹配
B JWT过期异常
io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException: JWT expired at 2017-06-13T11:55:56Z. Current time: 2017-06-13T11:55:57Z, a difference of 1608 milliseconds. Allowed

注2：认证失败，返回401 Unauthorized响应

注3：认证服务作为一个Middleware HOOK 对请求进行拦截，首先在cookie中查找Token信息，如果没有找到，则在HTTP Authorization Head中查找

jwtDemo

package com.zking.vue.test;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.junit.Test;

import com.zking.vue.util.JwtUtils;

import io.jsonwebtoken.Claims;


public class JwtDemo {

    private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");

    @Test
    public void test1() {// 生成JWT
        Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();
        claims.put("username", "zss");
        claims.put("age", 18);

        String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
        System.out.println(jwt);

        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(jwt);
        for (Map.Entry<String, Object> entry : parseJwt.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test2() {// 解析oldJwt
//        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjI5MDMzNjAsImlhdCI6MTU2MjkwMTU2MCwiYWdlIjoxOCwianRpIjoiZDVjMzE4Njg0MDcyNDgyZDg1MDE5ODVmMDY3OGQ4NjkiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9.XDDDRRq5jYq5EdEBHtPm7GcuBz4S0VhDTS1amRCdf48";
        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjM1MjU5MjMsImlhdCI6MTU2MzUyNDEyMywiYWdlIjoxOCwianRpIjoiOTAzNmMwY2Q3NGIwNDBjMzgzMDAxYzdiNmZkMzYzZmIiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9.sgV9fr4fgmmahDFRJnsfazA6R3H-gNMVcg2ucA227n4";
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(oldJwt);
        for (Map.Entry<String, Object> entry : parseJwt.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test3() {// 复制jwt，并延时30秒
        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1Njc4NDI5MjAsImlhdCI6MTU2Nzg0MTEyMCwiYWdlIjoxOCwianRpIjoiNmQ1NGRhNmNmYmQ0NDVjMWIxZTI0NzFiN2ExOWE3YWQiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9.1lemumyZnW8uYmC8N_7etDelWYXen6WapblEU3X3E68";
        String jwt = JwtUtils.copyJwt(oldJwt, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(jwt);
        for (Map.Entry<String, Object> entry : parseJwt.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test4() {// 测试JWT的有效时间
        Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();
        claims.put("username", "zss");
        String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, 3 * 1000L);
        System.out.println(jwt);
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(jwt);
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test5() {// 三秒后再解析上面过期时间只有三秒的令牌，因为过期则会报错io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException
        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjI4NTMzMzAsImlhdCI6MTU2Mjg1MzMyNywidXNlcm5hbWUiOiJ6c3MifQ.e098Vj9KBlZfC12QSDhI5lUGRLbNwb27lrYYSL6JwrQ";
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(oldJwt);
        // 过期后解析就报错了，下面代码根本不会执行
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }
}

6. JWT令牌刷新思路
6.1 登陆成功后，将生成的JWT令牌通过响应头返回给客户端


6.2 WEB APP项目每次请求后台数据时(将JWT令牌从请求头中带过来)，
验证通过，刷新JWT，并保存在响应头返回给客户端，有效时间30分钟
JwtFilter

package com.zking.vue.util;

import java.io.IOException;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import io.jsonwebtoken.Claims;

/**
 * * JWT验证过滤器，配置顺序 ：CorsFilte-->JwtFilter-->struts2中央控制器
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class JwtFilter implements Filter {

    // 排除的URL，一般为登陆的URL(请改成自己登陆的URL)
    private static String EXCLUDE = "^/vue/userAction_login\.action?.*$";

    private static Pattern PATTERN = Pattern.compile(EXCLUDE);

    private boolean OFF = true;// true关闭jwt令牌验证功能

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }

    @Override
    public void destroy() {
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) response;
        String path = req.getServletPath();
        if (OFF || isExcludeUrl(path)) {// 登陆直接放行
            chain.doFilter(request, response);
            return;
        }

        // 从客户端请求头中获得令牌并验证
        String jwt = req.getHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY);
        Claims claims = this.validateJwtToken(jwt);
        if (null == claims) {
            // resp.setCharacterEncoding("UTF-8");
            resp.sendError(403, "JWT令牌已过期或已失效");
            return;
        } else {
            String newJwt = JwtUtils.copyJwt(jwt, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
            resp.setHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY, newJwt);
            chain.doFilter(request, response);
        }
    }

    /**
     * 验证jwt令牌，验证通过返回声明(包括公有和私有)，返回null则表示验证失败
     */
    private Claims validateJwtToken(String jwt) {
        Claims claims = null;
        try {
            if (null != jwt) {
                claims = JwtUtils.parseJwt(jwt);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return claims;
    }

    /**
     * 是否为排除的URL
     * 
     * @param path
     * @return
     */
    private boolean isExcludeUrl(String path) {
        Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);
        return matcher.matches();
    }

    // public static void main(String[] args) {
    // String path = "/sys/userAction_doLogin.action?username=zs&password=123";
    // Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);
    // boolean b = matcher.matches();
    // System.out.println(b);
    // }

}

UserAction

package com.zking.vue.web;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.opensymphony.xwork2.ModelDriven;
import com.zking.base.web.BaseAction;
import com.zking.vue.biz.UserBiz;
import com.zking.vue.entity.User;
import com.zking.vue.util.JsonData;
import com.zking.vue.util.JwtUtils;
import com.zking.vue.util.PageBean;
import com.zking.vue.util.ResponseUtil;
import com.zking.vue.util.StringUtils;

public class UserAction extends BaseAction implements ModelDriven<User>{

    private UserBiz userBiz;
    private User user = new User();

    public UserBiz getUserBiz() {
        return userBiz;
    }

    public void setUserBiz(UserBiz userBiz) {
        this.userBiz = userBiz;
    }
     
    public String login() {
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        JsonData jsonData = null;
        try {
            if(StringUtils.isBlank(user.getUname()) || StringUtils.isBlank(user.getPwd())) {
                jsonData = new JsonData(0, "用户或者密码为空", user);
            }else {
                User u = this.userBiz.login(user);
//                Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();
//                claims.put("uname",user.getUname());
//                claims.put("pwd", user.getPwd());
//                String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
//                response.setHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY, jwt);
                jsonData = new JsonData(1, "登录成功", u);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            jsonData = new JsonData(0, "用户或者密码错误", user);
        }finally {
            try {
                ResponseUtil.write(response, om.writeValueAsString(jsonData));
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        
        return null;
    }
    
    public String getAsyncData() {
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        try {
            Thread.sleep(6000);
            ResponseUtil.write(response, om.writeValueAsString("http://www.javaxl.com"));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    @Override
    public User getModel() {
        return user;
    }
}

State.js

export default{
    
    jwt:''
}

Getters

export default{
    getResturantName:(state)=>{
        return state.resturantName;
    },
    getJwt:(state)=>{
        return state.jwt;
    }
}

Mutations.js

export default{
    setResturantName:(state,payload)=>{
        state.resturantName=payload.resturantName;
    },
    setJwt:(state,payload)=>{
        state.jwt=payload.jwt;
    }
}

http.js

// 请求拦截器
axios.interceptors.request.use(function(config) {
     var jwt = window.vm.$store.getters.getJwt;
     config.headers['jwt'] = jwt;
    return config;
}, function(error) {
    return Promise.reject(error);
});

// 响应拦截器
axios.interceptors.response.use(function(response) {
     debugger;
     var jwt = response.headers['jwt'];
     if(jwt){
         window.vm.$store.commit('setJwt',{jwt:jwt});
     }
    return response;
}, function(error) {
    return Promise.reject(error);
});

注1：修改CorsFilter添加允许的新的请求头“jwt”
注2：原来在默认的请求上， 浏览器只能访问以下默认的 响应头
Cache-Control
Content-Language
Content-Type
Expires
Last-Modified
Pragma
如果想让浏览器能访问到其他的 响应头的话 需要在服务器上设置 Access-Control-Expose-Headers
Access-Control-Expose-Headers : 'jwt'

// CorsFilter 允许客户端，发一个新的请求头jwt
resp.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,X-Requested-With, Content-Type, Accept, jwt");

注3：axios从响应头获得jwt令牌并保存到vuex
这里有个问题如何获得项目中Vue的根实例，解决方案：修改main.js

window.vm = new Vue({...});

其它vuex的操作就照旧鸟~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~事了拂衣去,深藏身与名

注4：写在最后的话鸟~~~退出系统请清空vuex中的内容哦

注5：写在最后最后的话鸟~~~刷新页面会导致vuex中的state清空，解决方案在前面一章哦^_^

附录一：英文
delayed：延时

运行效果：

不登录直接进入主界面是看不到效果的

 登录后：