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登录校验，JWT令牌技术，过滤器（Filter）拦截器（interceptor）_jwtfilter

作者：不正经 | 2024-06-17 03:35:59

踩

jwtfilter

登录功能：

前端传递json格式的数据。username（用户名）password（密码）。controller层对数据进行接收，由于是接收json格式的数据，所以我们把它封装到一个对象里面，由于登录是员工进行登录，所以我们封装到员工表中，public Result login(@RequestBody Emp emp){} 接收json格式的数据，我们使用@RequestBody注解，封装到对象中。看到返回类型，我们自定义了一个返回的实体类：LoginInfo。


@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class LoginInfo {
    private Integer id;  //用户ID
    private String username; //用户名
    private String name;  //姓名
    private String token;  // 令牌
}

然后调用service层，进行业务处理。调用mapper层接口，把controller传递给service层的emp参数，传递给mapper层。

empService接口：


    /**
     * 登录
     * @param emp
     * @return
     */
    LoginInfo login(Emp emp);
}

empServiceImpl实现类：

mapper层，根据参数对数据库进行查询，返回值类型是emp。如果查询到结果不为null，代表登录成功，查询结果为null，代表查询失败。

empMapper接口：


    /**
     * 根据用户名和密码查询
     * @param emp
     * @return
     */
    @Select("select * from emp where username = #{username} and password = #{password}")
    Emp getByUserNameAndPwd(Emp emp);
}

service层的实现类，根据mapper层的返回结果进行判断，如果返回的emp不是null，则对返回出来的数据进行封装 return new LoginInfo(emp.getId,emp.getUserName,emp.getname,null)，如果查询到没有数据，就返回null。

empServiceImpl实现类：


  @Override
    public LoginInfo login(Emp emp) {
        Emp e =  empMapper.getByUserNameAndPwd(emp);
        if (e != null){  //登录成功  --生成令牌
            Map<String,Object> map = new HashMap<>();  //设置 payload的数据
            map.put("id",e.getId());
            map.put("username",e.getUsername());
            map.put("name",e.getName());
            String jwt = JwtUtils.generateJwt(map);
            return new LoginInfo(e.getId(),e.getUsername(),e.getName(),jwt);
        }
 
        return null;
    }

由于我们的service层直接返回了 loginInfo，所以在返回给前端的时候还要进行判断，如果Logininfo不为null，返回Result.success(loginInfo)如果logininfo为null，return Result.error("用户名或密码错误");

LoginController：


    @Autowired
    private EmpService empService;
 
    @PostMapping("/login")
    public Result login(@RequestBody Emp emp){
        log.info("用户进行登录了...");
       LoginInfo loginInfo =  empService.login(emp);
     if (loginInfo != null){
         return Result.success(loginInfo);
     }
 
     return Result.error("用户名或密码错误~~");
    }

引子：

虽然我们写了登录的接口，但是我们测试发现，就算在没有登录的情况下，用户还是可以随便对我们的系统进行访问。
我们需要进行登录校验，如果用户登录，我们就下发jwt令牌，然后作为登录的标记，在每次用户请求的时候，都要携带这个jwt令牌，统一拦截器，会根据有没有令牌，进行校验。有就放行，没有就拦截。

登录校验：

登录标记：用户登录之后，在后续的每一次请求中，都可以获取到该标记【会话技术】
统一拦截：过滤器filter，拦截器interceptor

会话技术：

会话：用户打开浏览器，访问web服务器的资源，会话建立，直到有一方断开连接，会话结束。在一次会话中可以包含多次请求和响应。

简单的理解，一次会话，就像我们的一次打电话。

断开了一个。

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。

会话跟踪方案：

客户端会话跟踪技术：Cookie

cookie的三个自动：

①，在服务端设置cookie的时候，会自动在响应头中响应给客户端。 Set-Cookie:键 = 值

②客户端会自动保存，服务端返回的cookie (右击浏览器 -> 点击检查 -> 点击应用 -> 点击左侧cookie)

③客户端在每次在向服务端，发送请求的时候，会自动携带cookie在请求头中。Cookie: 键=值

优点：

HTTP协议中支持的技术

缺点：

移动App无法使用Cookie
不安全，用户可以自己禁用cookie
Cookie不能跨域

编写SessionController控制器层：


    //设置Cookie
    @GetMapping("/c1")
    public Result cookie1(HttpServletResponse response){
        response.addCookie(new Cookie("login_username","sde666")); //设置Cookie/响应Cookie
        return Result.success();
    }

可以发现，我在浏览器访问这个路径的时候，设置了一个cookie，cookie也是键值对格式的。

cookie的键是：login_username cookie的值是：sde666

启动项目，在浏览器控制栏，输入：http://localhost:8080/s1 访问

服务端自动在响应头中把cookie返回给客户端。

可以看到客户端，自动保存了cookie

在SessionController类中，编写接口 c2 获取cookie


    //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();
    }

执行 http://localhost:8080/c2 获取cookie

可以看到，客户端每次向服务端发送请求的时候，会在请求体中携带 cookie

看看浏览器控制台：

cookie的键和值都已经获取到了。

区分跨域的三个维度：

协议，IP/域名，端口

服务端会话跟踪技术：Session

优点：

HTTP协议中支持的技术

缺点：

移动端APP无法使用Cookie
不安全，用户可以自己禁用Cookie
Cookie不能跨域

编写 SessionController控制器：


    /**
     * 存session
     * @param session
     * @return
     */
    @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();
    }

在浏览器输入http://localhost:8080/s1访问

可以看到服务器端的响应头中又Set-Cookie：JsessionId

编写：http://localhost:8080/s2 取session


    /**
     * 取session
     * @param request
     * @return
     */
    @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);
    }

通过浏览器访问：

通过idea控制台观看：

JWT令牌：

优点：

支持PC端、移动端
解决集群环境下的认证问题
减轻服务器端存储压力

缺点：

需要自己实现

全称：

JSON Web Token （https://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。

组成：

           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融入，并加入指定秘钥，通过指定签名算法计算而来。

jwt依赖：


<dependency> 
     <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
     <artifactId>jjwt</artifactId> 
     <version>0.9.1</version>
</dependency>

生成令牌：

编写JwtTest类：


    /**
     * 生成令牌
     */
    @Test
    void testGenJwt(){
 
        Map<String,Object> claims = new HashMap<>();
        claims.put("id",18);
        claims.put("username","孙尚香");
 
        String jwt = Jwts.builder()
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256,"c2Rl")   //设置令牌的签名算法和密钥
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 2 * 3600 * 1000))  //设置过期时间
                .addClaims(claims)  //往指定令牌存入数据
                .compact();  //生成令牌
        System.out.println(jwt);
    }

运行测试类：

解析令牌：

把上面刚刚，生成的令牌进行校验


    /**
     * 解析令牌
     */
    @Test
    void testParseJwt(){
        Claims claims = Jwts.parser()
                .setSigningKey("c2Rl")  //
                .parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE3MDI3MDc1NjksImlkIjoxOCwidXNlcm5hbWUiOiLlrZnlsJrpppkifQ.XW__woxh-1YVdR2rILavgr3tMPCqKjPjTioFC02MaZ4")
                .getBody(); //获取自定义内容
        System.out.println(claims);
 
    }

看idea控制台：

jwt令牌解析失败的4个情况：

①第一大类就是改写jwt令牌中三个部分中的任意一个

②第二大类就是，jwt令牌过期失效了。

演示一：(改写jwt令牌header部分)

测试效果：

演示二（更改令牌Payload部分）

效果测试：

演示三（更改signature部分）

效果演示：

演示四（jwt令牌过期）

运行这个单元测试方法，生成jwt令牌，放到下面的程序中解析。

进行解析测试：

完成登录成功下发Jwt令牌的操作：

在empServiceImpl，编写的login方法里面，调用了mapper接口里面的登录方法返回值是一个对象。如果登录成功，mapper返回的数据不为null，登录失败返回的数据是null

测试效果：

我输入用户名和密码，登录成功了，生成并下发jwt令牌。

测试一下登录失败的情况。

我把密码输错，登录失败了，可以看到没有下发jwt令牌。

过滤器Filter：

概念：

Filter 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。
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。

快速操作：

定义Filter：定义一个类。命名为DemoFilter。
把这个类，实现Filter接口

我们可以看到，当我们实现Filter接口时，程序会报错。

这个时候，我们点击 alt + enter 去实现这些方法。

上面有三个方法，要实现，也可以只实现一个方法，那就是doFilter方法。因为init方法和destory方法都是默认实现了已经。

init方法，初始化方法，程序运行的时候，就会执行。只能执行一次。
doFilter方法，执行拦截的方法，每次有请求经过的时候，都会执行，可以执行多次。
destory方法，程序销毁执行的方法，只会执行一次。


@Slf4j
public class DemoFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        log.info("DemoFilter init 方法执行了... ");
    }
 
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        log.info("DemoFilter diFilter 方法执行了 放行前执行...");
 
        chain.doFilter(servletRequest,servletResponse); //放行
 
        log.info("DemoFilter diFilter 方法执行了 放行后执行...");
    }
 
    @Override
    public void destroy() {
        log.info("DemoFilter destory 方法执行了...");
    }
}

配置Filter：

Filter类上加@WebFilter注解，配置拦截路径。

引导类上加注解：

@ServletComponentScan 开启Servlet组件支持。


@ServletComponentScan    //开启spring boot对javaweb组件的支持（filter）
@SpringBootApplication
public class TilasRun {
 
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TilasRun.class, args);
    }
 
}

运行测试：

我先启动我的程序，可以发现，DemoFilter类中的init方法已经执行了。

在Apifox里面发送请求进行测试：

客户端发起请求，先进入到Filter拦截器，执行了放行前的方法，放行之后，进入到controller，执行完毕之后，又回到了Filter类中，执行了放行之后的方法，然后在返回给客户端。

关系应用程序：

Filter详解：

放行后访问对应资源，资源访问完成后，还会回到Filter中吗？
答案：会回到filter类中

执行流程：

如果回到Filter中，是重新执行还是执行放行后的逻辑呢？

答案：会执行放行后的逻辑

过滤器的放行：

调用 FilterChain 接口中的 doFilter方法。把请求（ServletRequest）和响应（ServletResponse）作为参数传递进去。


    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        log.info("DemoFilter diFilter 方法执行了 放行前执行...");
 
        chain.doFilter(servletRequest,servletResponse); //放行
 
        log.info("DemoFilter diFilter 方法执行了 放行后执行...");
    }

如果我们没有调用 FilterChain接口中的 doFilter方法，那么就代表没有放行。


    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        log.info("DemoFilter diFilter 方法执行了 放行前执行...");
 
 
       // chain.doFilter(servletRequest,servletResponse); // 我把这一行注释了，表示不放行，那么请求就被拦截在这了。
 
        log.info("DemoFilter diFilter 方法执行了 放行后执行...");
    }

重启服务器测试：

执行了，查询所有部门的接口，发现没有执行 DeptController中的方法，证明请求没有执行。
执行了，登录接口，发现没有执行 LoginController中的方法，证明请求没有执行。

调用查询全部的部门接口

调用登录接口：

看看 idea的控制台信息：

拦截路径解析：

拦截具体路径：

/login 只有访问 /login 路径时，才会被拦截。


@WebFilter("/login") //拦截 login请求
public class DemoFilter implements Filter {
 
}

测试：

查询全部的部门信息：

在Apifox测试，可以发现，Filter拦截器，没有拦截这个/depts请求。

登录接口：

在Apifox测试，拦截器拦截了/login这个请求。

目录拦截：

/depts/* 只有访问/deps下的所有资源，才会被拦截。


@Slf4j
//@WebFilter(urlPatterns = "/*")
//@WebFilter("/login") //拦截 login请求
@WebFilter(urlPatterns = "/depts/*")  //拦截depts目录下的所有请求
public class DemoFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        log.info("DemoFilter init 方法执行了... ");
    }
 
}

测试：

登录接口：

在Apifox测试，可以发现没有拦截我的登录接口

查看所有部门接口：

在Apifox测试，可以发现拦截了我的查询部门相关的接口。

拦截所有：

/* 访问所有资源，都会被拦截

过滤器链：

介绍：

一个web应用中，可以配置多个过滤器，这多个过滤器就形成了一个过滤器链。

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。

创建AbcFilter类：


@Slf4j
 @WebFilter("/*")
public class AbcFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        log.info("AbcFilter doFilter 方法执行了 放行前");
 
        chain.doFilter(servletRequest,servletResponse); // 放行
 
        log.info("AbcFilter doFilter 方法执行了 放行后");
    }
}

还有一个filter类就是上面用的DemoFilter类


@Slf4j
@WebFilter(urlPatterns = "/*")
//@WebFilter("/login") //拦截 login请求
//@WebFilter(urlPatterns = "/depts/*")  //拦截depts目录下的所有请求
public class DemoFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        log.info("DemoFilter init 方法执行了... ");
    }
 
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        log.info("DemoFilter diFilter 方法执行了 放行前执行...");
 
        chain.doFilter(servletRequest,servletResponse); //放行
 
        log.info("DemoFilter diFilter 方法执行了 放行后执行...");
    }
 
    @Override
    public void destroy() {
        log.info("DemoFilter destory 方法执行了...");
    }
}

这两个过滤器，就成了过滤器链了，我们启动程序观察执行流程。

在Apifox里面测试：执行查询全部的部门信息接口。

①先执行了 AbcFilter中的放行前的方法。

开始：

在Apifox里面发送请求测试：

第一步：

第二步：

第三步：

第四步：

第五步：

最后：

看看idea的控制台：

登录校验-Filter：

           所有的请求，拦截到了之后，都需要校验令牌吗？
               有一个例外，登录请求不用拦截。
           拦截到请求后，什么情况下才可以放行，执行操作业务？
               有令牌，且令牌校验通过（合法）；否则都返回未登录错误结果

登录拦截步骤：

1，获取请求url。
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。
3，获取请求头中的令牌（token）。
4，判断令牌是否存在，如果不存在，响应401。
5，解析token，如果解析失败，响应401 。
6，放行。

1，获取请求的url，2，判断请求头中是否包含login


 @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;
        HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse;
            //获取请求url。
            String url = request.getRequestURL().toString();
            //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")){
                log.info("是登录请求，直接放行{}",url);
                chain.doFilter(request,response);
                return;
            }
 
}

3，获取请求头中的令牌：


     //获取请求头中的令牌（token）。
             String jwt = request.getHeader("token");

4，判断令牌是否存在：


      //判断令牌是否存在，如果不存在，响应401。
                if (!StringUtils.hasLength(jwt)){
                    log.info("没有携带jwt令牌",jwt);
                    //如果没有 jwt令牌，设置响应码为 401
                    response.setStatus(401);
                    return;
                }

5，解析令牌：


        //解析token，如果解析失败，响应401 。
            try {
                JwtUtils.parseJWT(jwt);
            } catch (Exception e) {
                log.info("令牌解析出错{}",e);
                response.setStatus(401);
                return;
            }

6，放行：


        //放行。
        chain.doFilter(request,response);

登录测试：

我在Apifox里面进行登录测试，看看拦截器是否直接放行了，登录接口。

查看拦截器：

直接放行，访问web资源（LoginController）

测试，jwt令牌为null的情况。

我在Apifox里面进行测试，访问查询全部的部门信息接口，未携带jwt令牌。

拦截到了请求：

令牌为null

看Apifox返回的信息：

测试不合法的jwt令牌：

我的jwt令牌的最后以为，多加了一个0 是错误的令牌。我在请求头中携带这个令牌，向后端发送请求。

拦截，因为不是登录请求。

有jwt令牌：

非法的jwt令牌，解析出现异常。

在Apifox查看效果：

成功测试-jwt令牌合法

我在向后端发起请求的时候，携带合法的jwt令牌

不是登录请求，拦截。

有令牌：

合法的令牌：

成功访问到web资源

Apifox的返回数据：

拦截器Interceptor：

概念：

是一种动态拦截方法调用的机制，类似于过滤器。Spring框架中提供的，主要用来动态拦截控制器方法的执行。

作用：

拦截请求，在指定的方法调用前后，根据业务需要执行预先设定的代码。

1，定义拦截器，实现HandlerInterceptor接口，并重写其所有方法。
2，注册拦截器

1，定义一个类，DemoInterceptor实现 HandlerInterceptor接口。


@Slf4j
@Component
public class DemoInterceptor implements HandlerInterceptor {
 
    // controller 方法运行之前执行  返回值是 boolean类型 true表示放行 false表示不放行
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        log.info("DemoInterceptor preHandle 方法执行了");
        return true;
    }
 
    // controller 方法运行之后执行
    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
       log.info("DemoInterceptor postHandle 方法执行了");
    }
 
    // 最后运行的
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        log.info("DemoInterceptor afterCompletion 方法执行了");
    }
}

2，注册拦截器：

@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(demoInterceptor).addPathPatterns("/**"); //表示拦截所有请求的路径
}

表示我要拦截所有的请求。


/**
 * 配置类---配置拦截器
 */
@Slf4j
@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
 
    @Autowired
    private DemoInterceptor demoInterceptor;
 
 
        @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(demoInterceptor).addPathPatterns("/**");  //表示拦截所有请求的路径
    }
}

在Apifox测试，是否能够拦截到我的所有请求。

方法执行前拦截到了。

web资源，运行后执行。

访问到了deptController：

最后执行的方法也执行了。

查看Apifox的返回数据。

拿到了所有的部门数据。

查看一下，执行流程。

拦截器：HandlerInterceptor接口解析：

         // 返回值类型是 boolean  true代表放行mfalse代表不放行。
default boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
       throws Exception {

    return true;
}


default boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
			throws Exception {
 
		return true;
	}

后两个方法：

这两个方法在过滤器中，一般不常使用，主要是第一个方法。


// handlerInterceptor接口的第二个方法。
default void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,
			@Nullable ModelAndView modelAndView) throws Exception {
	}
 
 
//  handlerInterceptor接口的第三个方法。
	default void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,
			@Nullable Exception ex) throws Exception {
	}

过滤器路径详解：

一级路径：

/* 能匹配/depts，/emps，/login，不能匹配 /depts/1

任意路径：

/** 能匹配/depts，/depts/1，/depts/1/2


        @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(demoInterceptor).addPathPatterns("/**");  //表示拦截所有请求的路径
    }

测试效果：

登录接口拦截：

idea效果：

查询所有部门信息接口：

idea效果：

目录匹配一级：

/depts/* /depts下的下一级路径能匹配/depts/1，不能匹配/depts/1/2，/depts


    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
            // 拦截除了登录以外的所有路径
        registry.addInterceptor(demoInterceptor).addPathPatterns("/depts/*");
    }

测试查询单个emp的接口：

idea效果：

测试根据id查询部门信息接口：

idea效果：

目录匹配任意级：

/depts/** /detps下的任意级路径能匹配/depts，depts/1/2 不能匹配 emps/1


    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
            // 拦截除了登录以外的所有路径
        registry.addInterceptor(demoInterceptor).addPathPatterns("/depts/**");
    }

过滤器，拦截路径的排除（excludePathPatterns）：

excludePathPatterns：可以排除，过滤器不拦截的路经。


    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(demoInterceptor).addPathPatterns("/**").excludePathPatterns("/login"); //我在preHandle方法中已经判断了 .excludePathPatterns("/login");
    }

测试：

在Apifox发送登录测试：

ieal效果：

测试查询全部的部门信息：

然后在到LoginContriller接口：

Filter和interceptot的区别：

接口规范不同：过滤器需要实现Filter接口，而拦截器需要实现HandlerInterceptor接口。
拦截范围不同：过滤器Filter会拦截所有的资源，而Interceptor只会拦截Spring环境中的资源。

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