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12-后端Web实战(登录认证)

article 2025/6/1 23:12:35

在前面的课程中，我们已经实现了部门管理、员工管理的基本功能，但是大家会发现，我们并没有登录，就直接访问到了Tlias智能学习辅助系统的后台。这是不安全的，所以我们今天的主题就是登录认证。最终要实现的效果是：

如果用户名密码错误，不允许登录系统。

如果用户名和密码都正确，则登录成功，可以访问系统。

1. 登录功能

1.1 需求

在登录界面中，我们可以输入用户的用户名以及密码，然后点击 "登录" 按钮就要请求服务器，服务端判断用户输入的用户名或者密码是否正确。如果正确，则返回成功结果，前端跳转至系统首页面。

1.2 接口描述

我们参照接口文档中的 其他接口 -> 登录接口

1.3 思路分析

怎么样才算登录成功了呢？

- 用户名和密码都输入正确，登录成功
- 否则，登录失败

登录功能的本质是什么？

- 查询
- 根据用户名和密码查询员工信息

1.4 功能开发

AI提示词：

你是一名java开发工程师，现需要基于 SpringBoot+Mybatis 实现员工登录的基本功能，开发一个基本的登录接口，基本信息如下：

接口请求路径 /login ，请求方式post
接口请求参数有：用户名 username，密码 password，为json格式的数据 {"username":"admin", "password":"123456"}
接口响应数据：json格式，具体的数据格式如下：

{

"code": 1,

"msg": "success",

"data": {

"id": 1,

"username": "songjiang",

"name": "宋江",

"token": "..."

}

数据库表为 emp, 对应的实体类为Emp，已存在，对应的表结构为：

create table emp (

id int unsigned primary key auto_increment comment 'ID,主键',

username varchar(20) not null comment '用户名',

password varchar(32) default '123456' not null comment '密码',

name varchar(10) not null comment '姓名',

gender tinyint unsigned not null comment '性别, 1:男, 2:女',

phone char(11) not null comment '手机号',

job tinyint unsigned null comment '职位, 1:班主任,2:讲师,3:学工主管,4:教研主管,5:咨询师',

salary int unsigned null comment '薪资',

image varchar(300) null comment '头像',

entry_date date null comment '入职日期',

dept_id int unsigned null comment '关联的部门ID',

create_time datetime null comment '创建时间',

update_time datetime null comment '修改时间',

constraint emp_pk unique (phone),

constraint username unique (username)

) comment '员工表';

1). 准备实体类 LoginInfo，封装登录成功后，返回给前端的数据 。

/*** 登录成功结果封装类*/
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class LoginInfo {private Integer id; //员工IDprivate String username; //用户名private String name; //姓名private String token; //令牌
}

2). 定义LoginController

@Slf4j
@RestController
public class LoginController {@Autowiredprivate EmpService empService;@PostMapping("/login")public Result login(@RequestBody Emp emp){log.info("员工来登录啦 , {}", emp);LoginInfo loginInfo = empService.login(emp);if(loginInfo != null){return Result.success(loginInfo);}return Result.error("用户名或密码错误~");}}

3).EmpService接口中增加 login 登录方法

/*** 登录*/
LoginInfo login(Emp emp);

4). EmpServiceImpl 实现login方法

@Override
public LoginInfo login(Emp emp) {Emp empLogin = empMapper.getUsernameAndPassword(emp);if(empLogin != null){LoginInfo loginInfo = new LoginInfo(empLogin.getId(), empLogin.getUsername(), empLogin.getName(), null);return loginInfo;}return null;
}

5). EmpMapper增加接口方法

/*** 根据用户名和密码查询员工信息*/
@Select("select * from emp where username = #{username} and password = #{password}")
Emp getUsernameAndPassword(Emp emp);

1.5 测试

功能开发完毕后，我们就可以启动服务，打开 Apifox 进行测试了。

发起POST请求，访问：http://localhost:8080/login

Apifox 测试通过了，那接下来，我们就可以结合着前端工程进行联调测试。

先退出系统，进入到登录页面。在登录页面输入账户密码：

登录成功之后进入到后台管理系统页面：

我们已经完成了基础登录功能的开发与测试，在我们登录成功后就可以进入到后台管理系统中进行数据的操作。

但是当我们在浏览器中新的页面上输入地址：http://localhost:90，发现没有登录仍然可以进入到后端管理系统页面。

而真正的登录功能应该是：登陆后才能访问后端系统页面，不登陆则跳转登陆页面进行登陆。

为什么会出现这个问题？其实原因很简单，就是因为针对于我们当前所开发的部门管理、员工管理以及文件上传等相关接口来说，我们在服务器端并没有做任何的判断，没有去判断用户是否登录了。所以无论用户是否登录，都可以访问部门管理以及员工管理的相关数据。所以我们目前所开发的登录功能，它只是徒有其表。而我们要想解决这个问题，我们就需要完成一步非常重要的操作：登录校验。

那接下来，我们就进入到今天课程内容的第二章节，登录校验功能的实现。

2. 登录校验

什么是登录校验？

所谓登录校验，指的是我们在服务器端接收到浏览器发送过来的请求之后，首先我们要对请求进行校验。先要校验一下用户登录了没有，如果用户已经登录了，就直接执行对应的业务操作就可以了；如果用户没有登录，此时就不允许他执行相关的业务操作，直接给前端响应一个错误的结果，最终跳转到登录页面，要求他登录成功之后，再来访问对应的数据。

2.1 思路

了解完什么是登录校验之后，接下来我们分析一下登录校验大概的实现思路。

首先我们在宏观上先有一个认知：

前面在讲解HTTP协议的时候，我们提到HTTP协议是无状态协议。什么又是无状态的协议？

所谓无状态，指的是每一次请求都是独立的，下一次请求并不会携带上一次请求的数据。而浏览器与服务器之间进行交互，基于HTTP协议也就意味着现在我们通过浏览器来访问了登陆这个接口，实现了登陆的操作，接下来我们在执行其他业务操作时，服务器也并不知道这个员工到底登陆了没有。因为HTTP协议是无状态的，两次请求之间是独立的，所以是无法判断这个员工到底登陆了没有。

那应该怎么来实现登录校验的操作呢？具体的实现思路可以分为两部分：

在员工登录成功后，需要将用户登录成功的信息存起来，记录用户已经登录成功的标记。
在浏览器发起请求时，需要在服务端进行统一拦截，拦截后进行登录校验。

想要判断员工是否已经登录，我们需要在员工登录成功之后，存储一个登录成功的标记，接下来在每一个接口方法执行之前，先做一个条件判断，判断一下这个员工到底登录了没有。如果是登录了，就可以执行正常的业务操作，如果没有登录，会直接给前端返回一个错误的信息，前端拿到这个错误信息之后会自动的跳转到登录页面。

我们程序中所开发的查询功能、删除功能、添加功能、修改功能，都需要使用以上套路进行登录校验。此时就会出现：相同代码逻辑，每个功能都需要编写，就会造成代码非常繁琐。

为了简化这块操作，我们可以使用一种技术：统一拦截技术。

通过统一拦截的技术，我们可以来拦截浏览器发送过来的所有的请求，拦截到这个请求之后，就可以通过请求来获取之前所存入的登录标记，在获取到登录标记且标记为登录成功，就说明员工已经登录了。如果已经登录，我们就直接放行(意思就是可以访问正常的业务接口了)。

我们要完成以上操作，会涉及到web开发中的两个技术：

会话技术：用户登录成功之后，在后续的每一次请求中，都可以获取到该标记。
统一拦截技术：过滤器Filter、拦截器Interceptor

下面我们先学习会话技术，然后再学习统一拦截技术。

2.2 会话技术

介绍了登录校验的大概思路之后，我们先来学习下会话技术。

2.2.1 介绍

什么是会话？

在我们日常生活当中，会话指的就是谈话、交谈。
在web开发当中，会话指的就是浏览器与服务器之间的一次连接，我们就称为一次会话。

在用户打开浏览器第一次访问服务器的时候，这个会话就建立了，直到有任何一方断开连接，此时会话就结束了。在一次会话当中，是可以包含多次请求和响应的。

比如：打开了浏览器来访问web服务器上的资源（浏览器不能关闭、服务器不能断开）

第1次：访问的是登录的接口，完成登录操作
第2次：访问的是部门管理接口，查询所有部门数据
第3次：访问的是员工管理接口，查询员工数据

只要浏览器和服务器都没有关闭，以上3次请求都属于一次会话当中完成的。

需要注意的是：会话是和浏览器关联的，当有三个浏览器客户端和服务器建立了连接时，就会有三个会话。同一个浏览器在未关闭之前请求了多次服务器，这多次请求是属于同一个会话。比如：1、2、3这三个请求都是属于同一个会话。当我们关闭浏览器之后，这次会话就结束了。而如果我们是直接把web服务器关了，那么所有的会话就都结束了。

知道了会话的概念了，接下来我们再来了解下会话跟踪。

会话跟踪：一种维护浏览器状态的方法，服务器需要识别多次请求是否来自于同一浏览器，以便在同一次会话的多次请求间共享数据。

服务器会接收很多的请求，但是服务器是需要识别出这些请求是不是同一个浏览器发出来的。比如：1和2这两个请求是不是同一个浏览器发出来的，3和5这两个请求不是同一个浏览器发出来的。如果是同一个浏览器发出来的，就说明是同一个会话。如果是不同的浏览器发出来的，就说明是不同的会话。而识别多次请求是否来自于同一浏览器的过程，我们就称为会话跟踪。

我们使用会话跟踪技术就是要完成在同一个会话中，多个请求之间进行共享数据。

为什么要共享数据呢？

由于HTTP是无状态协议，在后面请求中怎么拿到前一次请求生成的数据呢？此时就需要在一次会话的多次请求之间进行数据共享

会话跟踪技术有两种：

Cookie（客户端会话跟踪技术）：数据存储在客户端浏览器当中
Session（服务端会话跟踪技术）：数据存储在储在服务端
令牌技术

2.2.2 会话跟踪方案

上面我们介绍了什么是会话，什么是会话跟踪，并且也提到了会话跟踪 3 种常见的技术方案。接下来，我们就来对比一下这 3 种会话跟踪的技术方案，来看一下具体的实现思路，以及它们之间的优缺点。

2.2.2.1 方案一：Cookie

cookie 是客户端会话跟踪技术，它是存储在客户端浏览器的，我们使用 cookie 来跟踪会话，我们就可以在浏览器第一次发起请求来请求服务器的时候，我们在服务器端来设置一个cookie。

比如第一次请求了登录接口，登录接口执行完成之后，我们就可以设置一个cookie，在 cookie 当中我们就可以来存储用户相关的一些数据信息。比如我可以在 cookie 当中来存储当前登录用户的用户名，用户的ID。

服务器端在给客户端在响应数据的时候，会自动的将 cookie 响应给浏览器，浏览器接收到响应回来的 cookie 之后，会自动的将 cookie 的值存储在浏览器本地。接下来在后续的每一次请求当中，都会将浏览器本地所存储的 cookie 自动地携带到服务端。

接下来在服务端我们就可以获取到 cookie 的值。我们可以去判断一下这个 cookie 的值是否存在，如果不存在这个cookie，就说明客户端之前是没有访问登录接口的；如果存在 cookie 的值，就说明客户端之前已经登录完成了。这样我们就可以基于 cookie 在同一次会话的不同请求之间来共享数据。

我刚才在介绍流程的时候，用了 3 个自动：

服务器会自动的将 cookie 响应给浏览器。
浏览器接收到响应回来的数据之后，会自动的将 cookie 存储在浏览器本地。
在后续的请求当中，浏览器会自动的将 cookie 携带到服务器端。

为什么这一切都是自动化进行的？

是因为 cookie 它是 HTP 协议当中所支持的技术，而各大浏览器厂商都支持了这一标准。在 HTTP 协议官方给我们提供了一个响应头和请求头：

响应头 Set-Cookie ：设置Cookie数据的
请求头 Cookie：携带Cookie数据的

代码测试：

@Slf4j
@RestController
public class SessionController {//设置Cookie@GetMapping("/c1")public Result cookie1(HttpServletResponse response){response.addCookie(new Cookie("login_username","itheima")); //设置Cookie/响应Cookiereturn Result.success();}//获取Cookie@GetMapping("/c2")public Result cookie2(HttpServletRequest request){Cookie[] cookies = request.getCookies();for (Cookie cookie : cookies) {if(cookie.getName().equals("login_username")){System.out.println("login_username: "+cookie.getValue()); //输出name为login_username的cookie}}return Result.success();}
}

A. 访问c1接口，设置Cookie，http://localhost:8080/c1

我们可以看到，设置的cookie，通过**响应头Set-Cookie**响应给浏览器，并且浏览器会将Cookie，存储在浏览器端。

B. 访问c2接口 http://localhost:8080/c2，此时浏览器会自动的将Cookie携带到服务端，是通过**请求头Cookie**，携带的。

优缺点：

优点：HTTP协议中支持的技术（像Set-Cookie 响应头的解析以及 Cookie 请求头数据的携带，都是浏览器自动进行的，是无需我们手动操作的）
缺点：

- 移动端APP(Android、IOS)中无法使用Cookie
- 不安全，用户可以自己禁用Cookie
- Cookie不能跨域

跨域介绍：

现在的项目，大部分都是前后端分离的，前后端最终也会分开部署，前端部署在服务器 192.168.150.200 上，端口 80，后端部署在 192.168.150.100上，端口 8080
我们打开浏览器直接访问前端工程，访问url：http://192.168.150.200/login.html
然后在该页面发起请求到服务端，而服务端所在地址不再是localhost，而是服务器的IP地址192.168.150.100，假设访问接口地址为：http://192.168.150.100:8080/login
那此时就存在跨域操作了，因为我们是在http://192.168.150.200/login.html这个页面上访问了http://192.168.150.100:8080/login接口
此时如果服务器设置了一个Cookie，这个Cookie是不能使用的，因为Cookie无法跨域

区分跨域的维度（三个维度有任何一个维度不同，那就是跨域操作）：

协议
IP/协议
端口

举例：

http://192.168.150.200/login.html ----------> https://192.168.150.200/login [协议不同，跨域]
http://192.168.150.200/login.html ----------> http://192.168.150.100/login [IP不同，跨域]
http://192.168.150.200/login.html ----------> http://192.168.150.200:8080/login [端口不同，跨域]
http://192.168.150.200/login.html ----------> http://192.168.150.200/login [不跨域]

2.2.2.2 方案二：Session

前面介绍的时候，我们提到Session，它是服务器端会话跟踪技术，所以它是存储在服务器端的。而 Session 的底层其实就是基于我们刚才所介绍的 Cookie 来实现的。

获取Session

如果我们现在要基于 Session 来进行会话跟踪，浏览器在第一次请求服务器的时候，我们就可以直接在服务器当中来获取到会话对象Session。如果是第一次请求Session ，会话对象是不存在的，这个时候服务器会自动的创建一个会话对象Session 。而每一个会话对象Session ，它都有一个ID（示意图中Session后面括号中的1，就表示ID），我们称之为 Session 的ID。

响应Cookie (JSESSIONID)

接下来，服务器端在给浏览器响应数据的时候，它会将 Session 的 ID 通过 Cookie 响应给浏览器。其实在响应头当中增加了一个 Set-Cookie 响应头。这个 Set-Cookie 响应头对应的值是不是cookie？ cookie 的名字是固定的 JSESSIONID 代表的服务器端会话对象 Session 的 ID。浏览器会自动识别这个响应头，然后自动将Cookie存储在浏览器本地。

查找Session

接下来，在后续的每一次请求当中，都会将 Cookie 的数据获取出来，并且携带到服务端。接下来服务器拿到JSESSIONID这个 Cookie 的值，也就是 Session 的ID。拿到 ID 之后，就会从众多的 Session 当中来找到当前请求对应的会话对象Session。

这样我们是不是就可以通过 Session 会话对象在同一次会话的多次请求之间来共享数据了？好，这就是基于 Session 进行会话跟踪的流程。

代码测试

@Slf4j
@RestController
public class SessionController {@GetMapping("/s1")public Result session1(HttpSession session){log.info("HttpSession-s1: {}", session.hashCode());session.setAttribute("loginUser", "tom"); //往session中存储数据return Result.success();}@GetMapping("/s2")public Result session2(HttpServletRequest request){HttpSession session = request.getSession();log.info("HttpSession-s2: {}", session.hashCode());Object loginUser = session.getAttribute("loginUser"); //从session中获取数据log.info("loginUser: {}", loginUser);return Result.success(loginUser);}
}

A. 访问 s1 接口，http://localhost:8080/s1

请求完成之后，在响应头中，就会看到有一个Set-Cookie的响应头，里面响应回来了一个Cookie，就是JSESSIONID，这个就是服务端会话对象 Session 的ID。

B. 访问 s2 接口，http://localhost:8080/s2

接下来，在后续的每次请求时，都会将Cookie的值，携带到服务端，那服务端呢，接收到Cookie之后，会自动的根据JSESSIONID的值，找到对应的会话对象Session。

那经过这两步测试，大家也会看到，在控制台中输出如下日志：

两次请求，获取到的Session会话对象的hashcode是一样的，就说明是同一个会话对象。而且，第一次请求时，往Session会话对象中存储的值，第二次请求时，也获取到了。那这样，我们就可以通过Session会话对象，在同一个会话的多次请求之间来进行数据共享了。

优缺点

优点：Session是存储在服务端的，安全
缺点：

- 服务器集群环境下无法直接使用Session
- 移动端APP(Android、IOS)中无法使用Cookie
- 用户可以自己禁用Cookie
- Cookie不能跨域

PS：Session 底层是基于Cookie实现的会话跟踪，如果Cookie不可用，则该方案，也就失效了。

服务器集群环境为何无法使用Session？

首先第一点，我们现在所开发的项目，一般都不会只部署在一台服务器上，因为一台服务器会存在一个很大的问题，就是单点故障。所谓单点故障，指的就是一旦这台服务器挂了，整个应用都没法访问了。

所以在现在的企业项目开发当中，最终部署的时候都是以集群的形式来进行部署，也就是同一个项目它会部署多份。比如这个项目我们现在就部署了 3 份。
而用户在访问的时候，到底访问这三台其中的哪一台？其实用户在访问的时候，他会访问一台前置的服务器，我们叫负载均衡服务器，我们在后面项目当中会详细讲解。目前大家先有一个印象负载均衡服务器，它的作用就是将前端发起的请求均匀的分发给后面的这三台服务器。

此时假如我们通过 session 来进行会话跟踪，可能就会存在这样一个问题。用户打开浏览器要进行登录操作，此时会发起登录请求。登录请求到达负载均衡服务器，将这个请求转给了第一台 Tomcat 服务器。

Tomcat 服务器接收到请求之后，要获取到会话对象session。获取到会话对象 session 之后，要给浏览器响应数据，最终在给浏览器响应数据的时候，就会携带这么一个 cookie 的名字，就是 JSESSIONID ，下一次再请求的时候，是不是又会将 Cookie 携带到服务端？

好。此时假如又执行了一次查询操作，要查询部门的数据。这次请求到达负载均衡服务器之后，负载均衡服务器将这次请求转给了第二台 Tomcat 服务器，此时他就要到第二台 Tomcat 服务器当中。根据JSESSIONID 也就是对应的 session 的 ID 值，要找对应的 session 会话对象。

我想请问在第二台服务器当中有没有这个ID的会话对象 Session，是没有的。此时是不是就出现问题了？我同一个浏览器发起了 2 次请求，结果获取到的不是同一个会话对象，这就是Session这种会话跟踪方案它的缺点，在服务器集群环境下无法直接使用Session。

大家会看到上面这两种传统的会话技术，在现在的企业开发当中是不是会存在很多的问题。为了解决这些问题，在现在的企业开发当中，基本上都会采用第三种方案，通过令牌技术来进行会话跟踪。接下来我们就来介绍一下令牌技术，来看一下令牌技术又是如何跟踪会话的。

2.2.2.3 方案三 - 令牌技术

这里我们所提到的令牌，其实它就是一个用户身份的标识，看似很高大上，很神秘，其实本质就是一个字符串。

如果通过令牌技术来跟踪会话，我们就可以在浏览器发起请求。在请求登录接口的时候，如果登录成功，我就可以生成一个令牌，令牌就是用户的合法身份凭证。接下来我在响应数据的时候，我就可以直接将令牌响应给前端。

接下来我们在前端程序当中接收到令牌之后，就需要将这个令牌存储起来。这个存储可以存储在 cookie 当中，也可以存储在其他的存储空间(比如：localStorage)当中。

接下来，在后续的每一次请求当中，都需要将令牌携带到服务端。携带到服务端之后，接下来我们就需要来校验令牌的有效性。如果令牌是有效的，就说明用户已经执行了登录操作，如果令牌是无效的，就说明用户之前并未执行登录操作。

此时，如果是在同一次会话的多次请求之间，我们想共享数据，我们就可以将共享的数据存储在令牌当中就可以了。

优缺点

优点：

- 支持PC端、移动端
- 解决集群环境下的认证问题
- 减轻服务器的存储压力（无需在服务器端存储）

缺点：需要自己实现（包括令牌的生成、令牌的传递、令牌的校验）

针对于这三种方案，现在企业开发当中使用的最多的就是第三种令牌技术进行会话跟踪。而前面的这两种传统的方案，现在企业项目开发当中已经很少使用了。所以在我们的课程当中，我们也将会采用令牌技术来解决案例项目当中的会话跟踪问题。

JWT令牌最典型的应用场景就是登录认证：

在浏览器发起请求来执行登录操作，此时会访问登录的接口，如果登录成功之后，我们需要生成一个jwt令牌，将生成的 jwt令牌返回给前端。
前端拿到jwt令牌之后，会将jwt令牌存储起来。在后续的每一次请求中都会将jwt令牌携带到服务端。
服务端统一拦截请求之后，先来判断一下这次请求有没有把令牌带过来，如果没有带过来，直接拒绝访问，如果带过来了，还要校验一下令牌是否是有效。如果有效，就直接放行进行请求的处理。

在JWT登录认证的场景中我们发现，整个流程当中涉及到两步操作：

在登录成功之后，要生成令牌。
每一次请求当中，要接收令牌并对令牌进行校验。

稍后我们再来学习如何来生成jwt令牌，以及如何来校验jwt令牌。

2.3 JWT令牌

前面我们介绍了基于令牌技术来实现会话追踪。这里所提到的令牌就是用户身份的标识，其本质就是一个字符串。令牌的形式有很多，我们使用的是功能强大的 JWT令牌。

2.3.1 介绍

JWT全称 JSON Web Token （官网：JSON Web Tokens - jwt.io），定义了一种简洁的、自包含的格式，用于在通信双方以json数据格式安全的传输信息。由于数字签名的存在，这些信息是可靠的。

- 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。
- 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。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。

JWT的组成：（JWT令牌由三个部分组成，三个部分之间使用英文的点来分割）

第一部分：Header(头），记录令牌类型、签名算法等。例如：{"alg":"HS256","type":"JWT"}
第二部分：Payload(有效载荷），携带一些自定义信息、默认信息等。例如：{"id":"1","username":"Tom"}
第三部分：Signature(签名），防止Token被篡改、确保安全性。将header、payload，并加入指定秘钥，通过指定签名算法计算而来。

签名的目的就是为了防jwt令牌被篡改，而正是因为jwt令牌最后一个部分数字签名的存在，所以整个jwt 令牌是非常安全可靠的。一旦jwt令牌当中任何一个部分、任何一个字符被篡改了，整个令牌在校验的时候都会失败，所以它是非常安全可靠的。

JWT是如何将原始的JSON格式数据，转变为字符串的呢？

其实在生成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。

2.3.2 生成和校验

简单介绍了JWT令牌以及JWT令牌的组成之后，接下来我们就来学习基于Java代码如何生成和校验JWT令牌。

1). 首先我们先来实现JWT令牌的生成。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。工具类：Jwts

2). 生成JWT代码实现：

@Test
public void testGenJwt() {Map<String, Object> claims = new HashMap<>();claims.put("id", 10);claims.put("username", "itheima");String jwt = Jwts.builder().signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "aXRjYXN0").addClaims(claims).setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 12 * 3600 * 1000)).compact();System.out.println(jwt);
}

运行测试方法：

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjcyNzI5NzMwfQ.fHi0Ub8npbyt71UqLXDdLyipptLgxBUg_mSuGJtXtBk

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。

第一部分解析出来，看到JSON格式的原始数据，所使用的签名算法为HS256。

第二个部分是我们自定义的数据，之前我们自定义的数据就是id，还有一个exp代表的是我们所设置的过期时间。

由于前两个部分是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。

3). 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
public void testParseJwt() {Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("aXRjYXN0").parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MTAsInVzZXJuYW1lIjoiaXRoZWltYSIsImV4cCI6MTcwMTkwOTAxNX0.N-MD6DmoeIIY5lB5z73UFLN9u7veppx1K5_N_jS9Yko").getBody();System.out.println(claims);
}

运行测试方法：

{id=10, username=itheima, exp=1701909015}

令牌解析后，我们可以看到id和过期时间，如果在解析的过程当中没有报错，就说明解析成功了。

下面我们做一个测试：把令牌header中的数字9变为8，运行测试方法后发现报错：

结论：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。

我们继续测试：修改生成令牌的时指定的过期时间，修改为1分钟。

@Test
public void genJwt(){Map<String, Object> claims = new HashMap<>();claims.put("id", 10);claims.put("username", "itheima");String jwt = Jwts.builder().signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "aXRjYXN0").addClaims(claims).setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 60 * 1000)) //有效期60s.compact();System.out.println(jwt);//输出结果：eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjczMDA5NzU0fQ.RcVIR65AkGiax-ID6FjW60eLFH3tPTKdoK7UtE4A1ro
}@Test
public void parseJwt(){Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("aXRjYXN0")//指定签名密钥.parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjczMDA5NzU0fQ.RcVIR65AkGiax-ID6FjW60eLFH3tPTKdoK7UtE4A1ro").getBody();System.out.println(claims);
}

等待1分钟之后运行测试方法发现也报错了，说明：JWT令牌过期后，令牌就失效了，解析的为非法令牌。

通过以上测试，我们在使用JWT令牌时需要注意：

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。
如果JWT令牌解析校验时报错，则说明 JWT令牌被篡改或失效了，令牌非法。

2.3.3 登录时下发令牌

JWT令牌的生成和校验的基本操作我们已经学习完了，接下来我们就需要在案例当中通过JWT令牌技术来跟踪会话。具体的思路我们前面已经分析过了，主要就是两步操作：

生成令牌

1. 在登录成功之后来生成一个JWT令牌，并且把这个令牌直接返回给前端

校验令牌

1. 拦截前端请求，从请求中获取到令牌，对令牌进行解析校验

那我们首先来完成：登录成功之后生成JWT令牌，并且把令牌返回给前端。

实现步骤：

引入JWT工具类：在项目工程下创建 com.itheima.util 包，并把提供JWT工具类复制到该包下

package com.itheima.util;import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;import java.util.Date;
import java.util.Map;public class JwtUtils {private static String signKey = "SVRIRUlNQQ==";private static Long expire = 43200000L;/*** 生成JWT令牌* @return*/public static String generateJwt(Map<String,Object> claims){String jwt = Jwts.builder().addClaims(claims).signWith(SignatureAlgorithm.HS256, signKey).setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + expire)).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).parseClaimsJws(jwt).getBody();return claims;}
}

完善 EmpServiceImpl中的 login 方法逻辑，登录成功，生成JWT令牌并返回

@Override
public LoginInfo login(Emp emp) {Emp empLogin = empMapper.getUsernameAndPassword(emp);if(empLogin != null){//1. 生成JWT令牌Map<String,Object> dataMap = new HashMap<>();dataMap.put("id", empLogin.getId());dataMap.put("username", empLogin.getUsername());String jwt = JwtUtils.generateJwt(dataMap);LoginInfo loginInfo = new LoginInfo(empLogin.getId(), empLogin.getUsername(), empLogin.getName(), jwt);return loginInfo;}return null;
}

重启服务，打开 Apifox 测试登录接口：

打开浏览器完成前后端联调操作：利用开发者工具，抓取一下网络请求

登录请求完成后，可以看到JWT令牌已经响应给了前端，此时前端就会将JWT令牌存储在浏览器本地。

服务器响应的JWT令牌存储在本地浏览器哪里了呢？

在当前案例中，JWT令牌存储在浏览器的本地存储空间 localstorage中了。 localstorage 是浏览器的本地存储，在移动端也是支持的。

我们在发起一个查询部门数据的请求，此时我们可以看到在请求头中包含一个token(JWT令牌)，后续的每一次请求当中，都会将这个令牌携带到服务端。

2.4 过滤器Filter

刚才通过浏览器的开发者工具，我们可以看到在后续的请求当中，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？这里我们会学习两种解决方案：

Filter过滤器
Interceptor拦截器

我们首先来学习过滤器Filter。

2.4.1 Filter快速入门

什么是Filter？

Filter表示过滤器，是 JavaWeb三大组件(Servlet、Filter、Listener)之一。
过滤器可以把对资源的请求拦截下来，从而实现一些特殊的功能

- 使用了过滤器之后，要想访问web服务器上的资源，必须先经过滤器，过滤器处理完毕之后，才可以访问对应的资源。

过滤器一般完成一些通用的操作，比如：登录校验、统一编码处理、敏感字符处理等。

下面我们通过Filter快速入门程序掌握过滤器的基本使用操作：

第1步，定义过滤器：1.定义一个类，实现 Filter 接口，并重写其所有方法。
第2步，配置过滤器：Filter类上加 @WebFilter 注解，配置拦截资源的路径。引导类上加 @ServletComponentScan 开启Servlet组件支持。

1). 定义过滤器

public class DemoFilter implements Filter {//初始化方法, web服务器启动, 创建Filter实例时调用, 只调用一次public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {System.out.println("init ...");}//拦截到请求时,调用该方法,可以调用多次public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {System.out.println("拦截到了请求...");}//销毁方法, web服务器关闭时调用, 只调用一次public void destroy() {System.out.println("destroy ... ");}
}

init方法：过滤器的初始化方法。在web服务器启动的时候会自动的创建Filter过滤器对象，在创建过滤器对象的时候会自动调用init初始化方法，这个方法只会被调用一次。
doFilter方法：这个方法是在每一次拦截到请求之后都会被调用，所以这个方法是会被调用多次的，每拦截到一次请求就会调用一次doFilter()方法。
destroy方法：是销毁的方法。当我们关闭服务器的时候，它会自动的调用销毁方法destroy，而这个销毁方法也只会被调用一次。

2). 配置过滤器

在定义完Filter之后，Filter其实并不会生效，还需要完成Filter的配置，Filter的配置非常简单，只需要在Filter类上添加一个注解：@WebFilter，并指定属性urlPatterns，通过这个属性指定过滤器要拦截哪些请求

@WebFilter(urlPatterns = "/*") //配置过滤器要拦截的请求路径（ /* 表示拦截浏览器的所有请求 ）
public class DemoFilter implements Filter {//初始化方法, web服务器启动, 创建Filter实例时调用, 只调用一次public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {System.out.println("init ...");}//拦截到请求时,调用该方法,可以调用多次public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {System.out.println("拦截到了请求...");}//销毁方法, web服务器关闭时调用, 只调用一次public void destroy() {System.out.println("destroy ... ");}
}

当我们在Filter类上面加了@WebFilter注解之后，接下来我们还需要在启动类上面加上一个注解@ServletComponentScan，通过这个@ServletComponentScan注解来开启SpringBoot项目对于Servlet组件的支持。

@ServletComponentScan //开启对Servlet组件的支持
@SpringBootApplication
public class TliasManagementApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(TliasManagementApplication.class, args);}
}

重新启动服务，打开浏览器，执行部门管理的请求，可以看到控制台输出了过滤器中的内容：

注意事项：在过滤器Filter中，如果不执行放行操作，将无法访问后面的资源。放行操作：chain.doFilter(request, response);

2.4.2 登录校验过滤器

2.4.2.1 分析

过滤器Filter的快速入门以及使用细节我们已经介绍完了，接下来最后一步，我们需要使用过滤器Filter来完成案例当中的登录校验功能。

我们先来回顾下前面分析过的登录校验的基本流程：

要进入到后台管理系统，我们必须先完成登录操作，此时就需要访问登录接口login。
登录成功之后，我们会在服务端生成一个JWT令牌，并且把JWT令牌返回给前端，前端会将JWT令牌存储下来。
在后续的每一次请求当中，都会将JWT令牌携带到服务端，请求到达服务端之后，要想去访问对应的业务功能，此时我们必须先要校验令牌的有效性。
对于校验令牌的这一块操作，我们使用登录校验的过滤器，在过滤器当中来校验令牌的有效性。如果令牌是无效的，就响应一个错误的信息，也不会再去放行访问对应的资源了。如果令牌存在，并且它是有效的，此时就会放行去访问对应的web资源，执行相应的业务操作。

大概清楚了在Filter过滤器的实现步骤了，那在正式开发登录校验过滤器之前，我们思考两个问题：

所有的请求，拦截到了之后，都需要校验令牌吗？

1. 答案：登录请求例外

拦截到请求后，什么情况下才可以放行，执行业务操作？

1. 答案：有令牌，且令牌校验通过(合法)；否则都返回未登录错误结果

2.4.2.2 具体流程

我们要完成登录校验，主要是利用Filter过滤器实现，而Filter过滤器的流程步骤：

基于上面的业务流程，我们分析出具体的操作步骤：

获取请求url
判断请求url中是否包含login，如果包含，说明是登录操作，放行
获取请求头中的令牌（token）
判断令牌是否存在，如果不存在，响应 401
解析token，如果解析失败，响应 401
放行

2.4.2.3 代码实现

在 com.itheima.filter 包下创建TokenFilter，具体代码如下：

package com.itheima.filter;import com.itheima.utils.JwtUtils;
import jakarta.servlet.*;
import jakarta.servlet.annotation.WebFilter;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.http.HttpStatus;
import org.springframework.util.StringUtils;
import java.io.IOException;/*** 令牌校验过滤器*/
@Slf4j
@WebFilter(urlPatterns = "/*")
public class TokenFilter implements Filter {@Overridepublic void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) resp;//1. 获取请求url。String url = request.getRequestURL().toString();//2. 判断请求url中是否包含login，如果包含，说明是登录操作，放行。if(url.contains("login")){ //登录请求log.info("登录请求 , 直接放行");chain.doFilter(request, response);return;}//3. 获取请求头中的令牌（token）。String jwt = request.getHeader("token");//4. 判断令牌是否存在，如果不存在，返回错误结果（未登录）。if(!StringUtils.hasLength(jwt)){ //jwt为空log.info("获取到jwt令牌为空, 返回错误结果");response.setStatus(HttpStatus.SC_UNAUTHORIZED);return;}//5. 解析token，如果解析失败，返回错误结果（未登录）。try {JwtUtils.parseJWT(jwt);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();log.info("解析令牌失败, 返回错误结果");response.setStatus(HttpStatus.SC_UNAUTHORIZED);return;}//6. 放行。log.info("令牌合法, 放行");chain.doFilter(request , response);}}

登录校验的过滤器我们编写完成了，接下来我们就可以重新启动服务来做一个测试：

测试1：未登录是否可以访问部门管理页面

首先关闭浏览器，重新打开浏览器，在地址栏中输入：http://localhost:90

由于用户没有登录，登录校验过滤器返回错误信息，前端页面根据返回的错误信息结果，自动跳转到登录页面了

测试2：先进行登录操作，再访问部门管理页面

登录校验成功之后，可以正常访问相关业务操作页面

2.4.3 Filter详解

Filter过滤器的快速入门程序我们已经完成了，接下来我们就要详细的介绍一下过滤器Filter在使用中的一些细节。主要介绍以下3个方面的细节：

过滤器的执行流程
过滤器的拦截路径配置
过滤器链

2.4.3.1 执行流程

首先我们先来看下过滤器的执行流程：

过滤器当中我们拦截到了请求之后，如果希望继续访问后面的web资源，就要执行放行操作，放行就是调用 FilterChain对象当中的doFilter()方法，在调用doFilter()这个方法之前所编写的代码属于放行之前的逻辑。

在放行后访问完 web 资源之后还会回到过滤器当中，回到过滤器之后如有需求还可以执行放行之后的逻辑，放行之后的逻辑我们写在doFilter()这行代码之后。

测试代码：

@WebFilter(urlPatterns = "/*") 
public class DemoFilter implements Filter {@Override //初始化方法, 只调用一次public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {System.out.println("init 初始化方法执行了");}@Overridepublic void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {System.out.println("DemoFilter   放行前逻辑.....");//放行请求filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);System.out.println("DemoFilter   放行后逻辑.....");}@Override //销毁方法, 只调用一次public void destroy() {System.out.println("destroy 销毁方法执行了");}
}

启动之后运行测试：

2.4.3.2 拦截路径

执行流程我们搞清楚之后，接下来再来介绍一下过滤器的拦截路径，Filter可以根据需求，配置不同的拦截资源路径：

拦截路径	urlPatterns值	含义
拦截具体路径	/login	只有访问 /login 路径时，才会被拦截
目录拦截	/emps/*	访问/emps下的所有资源，都会被拦截
拦截所有	/*	访问所有资源，都会被拦截

下面我们来测试"拦截具体路径"：

@WebFilter(urlPatterns = "/login")  //拦截/login具体路径
public class DemoFilter implements Filter {@Overridepublic void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {System.out.println("DemoFilter   放行前逻辑.....");//放行请求filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);System.out.println("DemoFilter   放行后逻辑.....");}@Overridepublic void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {Filter.super.init(filterConfig);}@Overridepublic void destroy() {Filter.super.destroy();}
}

2.4.3.3 过滤器链

最后我们在来介绍下过滤器链，什么是过滤器链呢？所谓过滤器链指的是在一个web应用程序当中，可以配置多个过滤器，多个过滤器就形成了一个过滤器链。

比如：在我们web服务器当中，定义了两个过滤器，这两个过滤器就形成了一个过滤器链。

而这个链上的过滤器在执行的时候会一个一个的执行，会先执行第一个Filter，放行之后再来执行第二个Filter，如果执行到了最后一个过滤器放行之后，才会访问对应的web资源。

访问完web资源之后，按照我们刚才所介绍的过滤器的执行流程，还会回到过滤器当中来执行过滤器放行后的逻辑，而在执行放行后的逻辑的时候，顺序是反着的。

先要执行过滤器2放行之后的逻辑，再来执行过滤器1放行之后的逻辑，最后在给浏览器响应数据。

过滤器链上过滤器的执行顺序：注解配置的Filter，优先级是按照过滤器类名（字符串）的自然排序。比如：

AbcFilter
DemoFilter

这两个过滤器来说，AbcFilter 会先执行，DemoFilter会后执行。

2.5 拦截器Interceptor

2.5.1 快速入门

什么是拦截器？

是一种动态拦截方法调用的机制，类似于过滤器。
拦截器是Spring框架中提供的，用来动态拦截控制器方法的执行。
拦截器的作用：拦截请求，在指定方法调用前后，根据业务需要执行预先设定的代码。

在拦截器当中，我们通常也是做一些通用性的操作，比如：我们可以通过拦截器来拦截前端发起的请求，将登录校验的逻辑全部编写在拦截器当中。在校验的过程当中，如发现用户登录了(携带JWT令牌且是合法令牌)，就可以直接放行，去访问spring当中的资源。如果校验时发现并没有登录或是非法令牌，就可以直接给前端响应未登录的错误信息。

下面我们通过快速入门程序，来学习下拦截器的基本使用。拦截器的使用步骤和过滤器类似，也分为两步：

定义拦截器
注册配置拦截器

1). 自定义拦截器

实现HandlerInterceptor接口，并重写其所有方法

//自定义拦截器
@Component
public class DemoInterceptor implements HandlerInterceptor {//目标资源方法执行前执行。 返回true：放行    返回false：不放行@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {System.out.println("preHandle .... ");return true; //true表示放行}//目标资源方法执行后执行@Overridepublic void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {System.out.println("postHandle ... ");}//视图渲染完毕后执行，最后执行@Overridepublic void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {System.out.println("afterCompletion .... ");}
}

注意：

preHandle方法：目标资源方法执行前执行。返回true：放行返回false：不放行
postHandle方法：目标资源方法执行后执行
afterCompletion方法：视图渲染完毕后执行，最后执行

2). 注册配置拦截器

在 com.itheima下创建一个包，然后创建一个配置类 WebConfig，实现 WebMvcConfigurer接口，并重写 addInterceptors方法

@Configuration  
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {//自定义的拦截器对象@Autowiredprivate DemoInterceptor demoInterceptor;@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {//注册自定义拦截器对象registry.addInterceptor(demoInterceptor).addPathPatterns("/**");//设置拦截器拦截的请求路径（ /** 表示拦截所有请求）}
}

重新启动SpringBoot服务，打开Apifox测试：

可以看到控制台输出的日志：

接下来我们再来做一个测试：将拦截器中返回值改为false

使用Apifox，再次点击send发送请求后，没有响应数据，说明请求被拦截了没有放行

2.5.2 令牌校验Interceptor

讲解完了拦截器的基本操作之后，接下来我们需要完成最后一步操作：通过拦截器来完成案例当中的登录校验功能。

登录校验的业务逻辑以及操作步骤我们前面已经分析过了，和登录校验Filter过滤器当中的逻辑是完全一致的。现在我们只需要把这个技术方案由原来的过滤器换成拦截器interceptor就可以了。

1). TokenInterceptor

在 com.itheima.interceptor 包下创建 TokenInterceptor

@Slf4j
@Component
public class TokenInterceptor implements HandlerInterceptor {@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {//1. 获取请求url。String url = request.getRequestURL().toString();//2. 判断请求url中是否包含login，如果包含，说明是登录操作，放行。if(url.contains("login")){ //登录请求log.info("登录请求 , 直接放行");return true;}//3. 获取请求头中的令牌（token）。String jwt = request.getHeader("token");//4. 判断令牌是否存在，如果不存在，返回错误结果（未登录）。if(!StringUtils.hasLength(jwt)){ //jwt为空log.info("获取到jwt令牌为空, 返回错误结果");response.setStatus(HttpStatus.SC_UNAUTHORIZED);return false;}//5. 解析token，如果解析失败，返回错误结果（未登录）。try {JwtUtils.parseJWT(jwt);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();log.info("解析令牌失败, 返回错误结果");response.setStatus(HttpStatus.SC_UNAUTHORIZED);return false;}//6. 放行。log.info("令牌合法, 放行");return true;}}

2). 配置拦截器

@Configuration  
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {//拦截器对象@Autowiredprivate TokenInterceptor tokenInterceptor;@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {//注册自定义拦截器对象registry.addInterceptor(tokenInterceptor).addPathPatterns("/**");}
}

登录校验的拦截器编写完成后，接下来我们就可以重新启动服务来做一个测试：（关闭登录校验Filter过滤器）

测试1：未登录是否可以访问部门管理页面

首先关闭浏览器，重新打开浏览器，在地址栏中输入：http://localhost:90

由于用户没有登录，校验机制返回错误信息，前端页面根据返回的错误信息结果，自动跳转到登录页面了

测试2：先进行登录操作，再访问部门管理页面