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SpringBoot+JWT实现单点登录解决方案

时间：2023-10-04 09:48:41

一、什么是单点登录?

单点登录是一种统一认证和授权机制，指在多个应用系统中，用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的系统，不需要重新登录验证。

单点登录一般用于互相授信的系统，实现单一位置登录，其他信任的应用直接免登录的方式，在多个应用系统中，只需要登录一次，就可以访问其他互相信任的应用系统。

随着时代的演进，大型web系统早已从单体应用架构发展为如今的多系统分布式应用群。但无论系统内部多么复杂，对用户而言，都是一个统一的整体，访问web系统的整个应用群要和访问单个系统一样，登录/注销只要一次就够了，不可能让一个用户在每个业务系统上都进行一次登录验证操作，这时就需要独立出一个单独的认证系统，它就是单点登录系统。

二、单点登录的优点

1.方便用户使用。用户不需要多次登录系统，不需要记住多个密码，方便用户操作。

2.提高开发效率。单点登录为开发人员提供类一个通用的验证框架。

3.简化管理。如果在应用程序中加入了单点登录的协议，管理用户账户的负担就会减轻。

三、JWT 机制

JWT(JSON Web Token)它将用户信息加密到token里，服务器不保存任何用户信息。服务器通过使用保存的密钥验证JWTToken的正确性，只要正确就通过验证。

数据结构:

JWT包含三个部分:Header头部，Payload负载和Signature签名。三个部门用“.”分割。校验也是JWT内部自己实现的 ,并且可以将你存储时候的信息从token中取出来无须查库。

JWT执行流程:

JWT的请求流程也特别简单，首先使用账号登录获取Token，然后后面的各种请求，都带上这个Token即可。具体流程如下：

1. 客户端发起登录请求，传入账号密码；

2. 服务端使用私钥创建一个Token；

3. 服务器返回Token给客户端；

4. 客户端向服务端发送请求，在请求头中携带Token；

5. 服务器验证该Token；

6. 返回结果。

四.创建Maven父项目

2.指定打包类型为pom

五.创建认证模块sso

1.添加依赖，完整的pom文件如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><project xmlns="/POM/4.0.0" xmlns:xsi="/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="/POM/4.0.0 /xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.7.13</version><relativePath/> </parent><groupId>com.example</groupId><artifactId>sso</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>sso</name><description>sso</description><properties><java.version>1.8</java.version></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.auth0</groupId><artifactId>java-jwt</artifactId><version>3.8.2</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build></project>

2添加jwt相关配置

3.创建JWT配置类和JWT工具类

示例代码如下:

package com.example.sso.bean;import lombok.Getter;import lombok.Setter;import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;import org.ponent;/*** @author qx* @date /7/4* @des Jwt配置类*/@Component@ConfigurationProperties(prefix = "jwt")@Getter@Setterpublic class JwtProperties {/*** 过期时间-分钟*/private Integer expireTime;/*** refreshToken时间*/private Integer refreshTime;/*** 密钥*/private String secret;}

package com.example.sso.util;import com.auth0.jwt.JWT;import com.auth0.jwt.JWTVerifier;import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;import com.auth0.jwt.interfaces.Claim;import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;import com.example.sso.bean.JwtProperties;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.ponent;import java.util.Date;import java.util.HashMap;import java.util.Map;/*** @author qx* @date /7/4* @des JWT工具类*/@Componentpublic class JwtUtil {@Autowiredprivate JwtProperties jwtProperties;/*** 生成一个jwt字符串** @param username 用户名* @return jwt字符串*/public String sign(String username) {Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(jwtProperties.getSecret());return JWT.create()// 设置过期时间1个小时.withExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis() + jwtProperties.getExpireTime() * 60 * 1000))// 设置负载.withClaim("username", username).sign(algorithm);}/*** 生成refreshToken** @param username 用户名* @return*/public String refreshToken(String username) {Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(jwtProperties.getSecret());return JWT.create()// 设置更新时间2个小时.withExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis() + jwtProperties.getRefreshTime() * 60 * 1000))// 设置负载.withClaim("username", username).sign(algorithm);}public static void main(String[] args) {Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256("KU5TjMO6zmh03bU3");String username = "admin";String token = JWT.create()// 设置过期时间1个小时.withExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis() + 60 * 60 * 1000))// 设置负载.withClaim("username", username).sign(algorithm);System.out.println(token);}/*** 校验token是否正确** @param token token值*/public boolean verify(String token) {if (token == null || token.length() == 0) {throw new RuntimeException("token为空");}try {Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(jwtProperties.getSecret());JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(algorithm).build();DecodedJWT decodedJWT = jwtVerifier.verify(token);Map<String, Claim> map = decodedJWT.getClaims();System.out.println("claims:" + map.get("username").asString());return true;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return false;}}/*** 重新生成token和refreshToken** @param refreshToken refreshToken* @return 返回token和refreshToken*/public Map<String, String> refreshJwt(String refreshToken) {if (refreshToken == null || refreshToken.length() == 0) {throw new RuntimeException("refreshToken为空");}Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(jwtProperties.getSecret());JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(algorithm).build();DecodedJWT decodedJWT = jwtVerifier.verify(refreshToken);Map<String, Claim> map = decodedJWT.getClaims();// 获取用户名String username = map.get("username").asString();Map<String, String> resultMap = new HashMap<>();// 重新生成token和refreshTokenresultMap.put("token", sign(username));resultMap.put("refreshToken", refreshToken(username));return resultMap;}}

4.创建服务层

package com.example.sso.service;import com.example.sso.util.JwtUtil;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Service;import java.util.HashMap;import java.util.Map;/*** @author qx* @date /7/4* @des 登录服务层*/@Servicepublic class LoginService {@Autowiredprivate JwtUtil jwtUtil;/*** 登录** @param username 用户名* @param password 密码* @return token值*/public Map<String, String> login(String username, String password) {Map<String, String> map = new HashMap<>();if ("".equals(username) || "".equals(password)) {throw new RuntimeException("用户名或密码不能为空");}// 为了测试方便不去数据库比较密码if ("123".equals(password)) {// 返回生成的tokenmap.put("token", jwtUtil.sign(username));map.put("refreshToken", jwtUtil.refreshToken(username));}return map;}/*** 校验jwt是否成功** @param token token值* @return 校验是否超过*/public boolean checkJwt(String token) {return jwtUtil.verify(token);}/*** 重新生成token和refreshToken** @param refreshToken refreshToken* @return token和refreshToken*/public Map<String, String> refreshJwt(String refreshToken) {return jwtUtil.refreshJwt(refreshToken);}}

5.创建控制层

package com.example.sso.controller;import com.example.sso.service.LoginService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Controller;import org.springframework.ui.ModelMap;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;import java.util.Map;/*** @author qx* @date /7/4* @des 验证控制层*/@Controller@RequestMapping("/sso")public class AuthController {@Autowiredprivate LoginService loginService;/*** 登录页面*/@GetMapping("/login")public String toLogin() {return "login";}/*** 登录** @param username 用户名* @param password 密码* @return token值*/@PostMapping("/login")@ResponseBodypublic Map<String, String> login(String username, String password) {return loginService.login(username, password);}/*** 验证jwt** @param token token* @return 验证jwt是否合法*/@RequestMapping("/checkJwt")@ResponseBodypublic boolean checkJwt(String token) {return loginService.checkJwt(token);}/*** 重新生成token和refreshToken** @param refreshToken refreshToken* @return token和refreshToken*/@RequestMapping("/refreshJwt")@ResponseBodypublic Map<String, String> refreshJwt(String refreshToken) {return loginService.refreshJwt(refreshToken);}}

6.创建一个登录页面login.html

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head><meta charset="UTF-8"><title>登录</title></head><body><form method="post" action="/sso/login">用户名:<input type="text" name="username"/><br/>密码:<input type="password" name="password"/><br/><button type="submit">登录</button></form></body></html>

六、创建应用系统projectA

1.项目pom文件如下所示

2.修改配置文件

3.创建过滤器

package com.example.projectA.filter;import okhttp3.OkHttpClient;import okhttp3.Request;import okhttp3.Response;import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;import org.ponent;import javax.servlet.*;import javax.servlet.annotation.WebFilter;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;import java.io.IOException;/*** @author qx* @date /7/4* @des 登录过滤器*/@Component@WebFilter(urlPatterns = "/**")public class LoginFilter implements Filter {@Value("${sso_server}")private String serverHost;@Overridepublic void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest) servletRequest;String token = httpServletRequest.getParameter("token");if (this.check(token)) {filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);} else {// token过期后再使用refreshToken处理String refreshToken = httpServletRequest.getHeader("refreshToken");if (check(refreshToken)) {// 重新生成token和refreshtoken给客户端保存下次传递token参数的时候使用这个重新生成的System.out.println("更新后的token和refreshToken:" + refreshToken(refreshToken));filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);}// 如果refreshToken也过期那么需要重新登录HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse;String redirect = serverHost + "/login";response.sendRedirect(redirect);}}/*** 验证token** @param token* @return* @throws IOException*/private boolean check(String token) throws IOException {if (token == null || token.trim().length() == 0) {return false;}OkHttpClient client = new OkHttpClient();// 请求验证token的合法性String url = serverHost + "/checkJwt?token=" + token;Request request = new Request.Builder().url(url).build();Response response = client.newCall(request).execute();return Boolean.parseBoolean(response.body().string());}/*** 重新获取token和refreshToken** @param refreshToken* @return* @throws IOException*/private String refreshToken(String refreshToken) throws IOException {if (refreshToken == null || refreshToken.trim().length() == 0) {return null;}OkHttpClient client = new OkHttpClient();// 请求重新获取token和refreshTokenString url = serverHost + "/refreshJwt?refreshToken=" + refreshToken;Request request = new Request.Builder().url(url).build();Response response = client.newCall(request).execute();return response.body().string();}}

4.创建测试控制层

package com.example.projectA.controller;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;/*** @author qx* @date /7/4* @des 测试A*/@RestControllerpublic class IndexController {@GetMapping("/testA")public String testA() {return "输出testA";}}

5.启动类

package com.example.projectA;import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.boot.web.servlet.ServletComponentScan;/*** @author qx* @date /7/4* @des Projecta启动类*/@SpringBootApplication@ServletComponentScanpublic class ProjectaApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ProjectaApplication.class,args);}}

6.启动项目测试

我们访问http://localhost:8081/testA系统跳转到了验证模块的登录页面

我们输入账号密码登录成功后返回token

如何我们复制这段数据，把数据传递到token参数。

我们看到正确获取到了数据。

当我们的token过期之后，我们使用refreshToken重新获取到新的token和refreshToken。

由于我们的项目中refreshToken的更新时间为2分钟，我们等这个时间过期之后我们再次请求接口，那么这个时候就要去重新登录了。

一般的我们的refreshToken时间设置要比token的过期时间要长。

客户端登录后，将 token和refreshToken 保存在客户端本地，每次访问将 token 传给服务端。服务端校验 accessToken 的有效性，如果过期的话，就将 refreshToken 传给服务端。如果 refreshToken 有效，服务端就生成新的 accessToken 给客户端。否则，客户端就重新登录即可。