Node.js(六)-数据库与身份认证

一 、学习目标

◆ 能够知道如何配置MySQL数据库环境
◆ 能够认识并使用常见的 SQL语操作数据库
◆ 能够在Express中操作MySQL数据库
◆ 能够了解 Session的实现原理
◆ 能够了解JWT的实现原理

二、数据库的基本概念

1.1 什么是数据库

数据库(database)是用来组织存储管理数据的仓库。为了方便管理互联网世界中的数据,就有了数据库管理系统的概念(简称:数据库)。用户可以对数据库中的数据进行新增查询更新删除等操作。 

 1.2 常见的数据库及分类

 市面上的数据库有很多种,最常见的数据库有如下几个:  

MySQL 数据库(目前使用最广泛、流行度最高的开源免费数据库;Community + Enterprise )  

● Oracle 数据库(收费)  

● SQL Server 数据库(收费)  

● Mongodb 数据库(Community + Enterprise)

其中,MySQL、Oracle、SQL Server 属于传统型数据库(又叫做:关系型数据库SQL 数据库),这三者的设计理念相同,用法比较类似。 

而 Mongodb 属于新型数据库(又叫做:非关系型数据库NoSQL 数据库),它在一定程度上弥补了传统型数据库的缺陷。 

1.3 传统型数据库的数据组织结构

数据的组织结构:指的就是数据以什么样的结构进行存储。 

传统型数据库的数据组织结构,与 Excel 中数据的组织结构比较类似。 因此,我们可以对比着 Excel 来了解和学习传统型数据库的数据组织结构。

1.3.1 Excel的数据组织结构

每个 Excel 中,数据的组织结构分别为工作簿工作表数据行这 4 大部分组成。

☺整个 Excel 叫做工作簿

☺users 和 books 是工作表

☺users 工作表中有 3 行数据

☺每行数据由 6 列信息组成

☺每列信息都有对应的数据类型

1.3.2  传统型数据库的数据组织结构 

传统型数据库中,数据的组织结构分为数据库(database)数据表(table)数据行(row)字段(field)这 4 大部分组成。

数据库类似于 Excel 的工作簿  

数据表类似于 Excel 的工作表  

数据行类似于 Excel 的每一行数据  

字段类似于 Excel 的列  

☺每个字段有对应的数据类型

1.3.3 实际开发中库、表、行、字段的关系 

  • 在实际项目开发中,一般情况下,每个项目都对应独立的数据库。
  • 不同的数据,要存储到数据库的不同表中,例如:用户数据存储到 users 表中,图书数据存储到 books 表中。
  • 每个表中具体存储哪些信息,由字段来决定,例如:我们可以为 users 表设计 id、username、password 这 3 个字段。
  • 表中的行,代表每一条具体的数据。

三、安装并配置MySQL

3.1 了解需要安装哪些MySQL相关的软件

         对于开发人员来说,只需要安装 MySQL ServerMySQL Workbench 这两个软件,就能满足开发的需要了。

MySQL Server:专门用来提供数据存储和服务的软件。

MySQL Workbench:可视化的 MySQL 管理工具,通过它,可以方便的操作存储在 MySQL Server 中的数据。

3.2  MySQL 在 Mac 环境下的安装

 在 Mac 环境下安装 MySQL 的过程比 Windows 环境下的步骤简单很多:

  • 先运行 mysql-8.0.19-macos10.15-x86_64.dmg 这个安装包,将 MySQL Server 安装到 Mac 系统
  • 再运行 mysql-workbench-community-8.0.19-macos-x86_64.dmg 这个安装包,将可视化的 MySQL Workbench 工具安装到 Mac 系统

3.3 MySQL 在 Windows 环境下的安装 

 在 Windows 环境下安装 MySQL,只需要运行 mysql-installer-community-8.0.19.0.msi 这个安装包,就能一次性将 MySQL Server  和 MySQL Workbench 安装到自己的电脑上。

具体的安装教程:mysql安装教程-CSDN博客

四、MySQL的基本使用

4.1 使用 MySQL Workbench 管理数据库

4.1.1 连接数据库 

 4.1.2  了解主界面的组成部分

4.1.3 创建数据库 

4.1.4 创建数据表 

DataType 数据类型:

  1.  int 整数  
  2. varchar(len) 字符串
  3.  tinyint(1) 布尔值

字段的特殊标识:

  1. PK(Primary Key)主键、唯一标识  
  2. NN(Not Null)值不允许为空  
  3. UQ(Unique)值唯一  
  4. AI(Auto Increment)值自动增长

 4.1.5 向表中写入数据

 4.2 使用 SQL 管理数据库

4.2.1 什么是 SQL

        SQL(英文全称:Structured Query Language)是结构化查询语言,专门用来访问和处理数据库的编程语言。能够让我们以编程的形式,操作数据库里面的数据

三个关键点

☺ SQL 是一门数据库编程语言

☺ 使用 SQL 语言编写出来的代码,叫做 SQL 语句

☺ SQL 语言只能在关系型数据库中使用(例如 MySQL、Oracle、SQL Server)。非关系型数据库(例如 Mongodb)不支持 SQL 语言

4.3.2 SQL 的学习目标 

重点掌握如何使用 SQL 从数据表中:

查询数据select) 、插入数据insert into) 、更新数据update) 、删除数据delete

额外需要掌握的 4 种 SQL 语法:

where 条件、and 和 or 运算符、order by 排序、count(*) 函数

4.3 SQL 的 SELECT 语句 

4.3.1 语法

SELECT 语句用于从表中查询数据。执行的结果被存储在一个结果表中(称为结果集)。语法格式如下:

-- 这是注释
-- 从 FROM 指定的[表中],查询出[所有的]数据。*表示[所有列]
SELECT * FROM 表名称
-- 从 FROM 指定的[表中],查询出指定 列名称 (字段)的数据。
SELECT 列名称 FROM 表名称

 注意:SQL 语句中的关键字大小写不敏感。SELECT 等效于 select,FROM 等效于 from。

4.3.2 SELECT * 示例 

我们希望从 users 表中选取所有的列,可以使用符号 * 取代列的名称,示例如下: 

4.3.3 SELECT 列名称 示例 

如需获取名为 "username" 和 "password" 的列的内容(从名为 "users" 的数据库表),请使用下面的 SELECT 语句:

4.4 SQL 的 INSERT INTO 语句 

4.4.1 语法

INSERT INTO 语句用于向数据表中插入新的数据行,语法格式如下: 

-- 语法解读:向指定的表中,插入如下几列数据,列的值通过 values 一一指定
-- 注意: 列和值要一一对应,多个列和多个值之间,使用英文的逗号分隔
INSERT INTO tablename (列1,列2,...) VALUES (值1,值2,...)

4.4.2 示例 

-- 向 users 表中插入新数据 username:tony stark    password:098123
INSERT INTO users (username,password) VALUES ('tony stark','098123')

 

4.5 SQL 的 UPDATE 语句

4.5.1 语法 

--语法解读:
--1.用 UPDATE 指定要更新哪个表中的数据
--2.用 SET 指定列对应的新值
--3.用 WHERE 指定更新的条件
UPDATE 表名称 SET 列名称=新值 WHERE 列名称=某值

4.5.2 UPDATE 示例 - 更新某一行中的一个列 

 把 users 表中 id 7 的用户密码,更新为 888888。示例如下:

UPDATE users SET password='888888' WHERE id=7

4.5.3 UPDATE 示例 - 更新某一行中的若干列

-- 把 users 表中 id 为 2 的用户密码和用户状态,分别更新为 123admin 和 1
UPDATE users SET password='123admin',status=1 WHERE id = 3 

4.6 SQL 的 DELETE 语句 

4.6.1 语法 

-- 语法解读:
-- 从指定的表中,根据 WHERE 条件,删除对应的数据行
DELETE FROM 表名称 WHERE 列名称=值

 4.6.2 示例代码

-- 从 users 表中,删除 id 为 4 的用户
DELETE FROM users WHERE id=7

4.7 SQL的 WHERE子句 

4.7.1 语法

        WHERE语法子句用于限定选择的标准。在SELECTUPDATEDELETE语句中,皆可使用WHERE子句进行语法限定。

-- 查询语句中的 WHERE 条件
SELECT 列名称 FROM 表名称 WHERE 列名称 运算符 值-- 更新语句中的 WHERE 条件
UPDATE 表名称 SET 列=新值 WHERE 列名称 运算符 值-- 删除语句中的 WHERE 条件
DELETE FROM 表名称 WHERE 列名称 运算符 值

4.7.2 可以在WHERE子句中使用的运算符

下面的运算符可在 WHERE 子句中使用,用来限定选择的标准: 

 注意!!!:在某些版本的 SQL 中,操作符 <> 可以写为 !=

4.7.3 WHERE 子句示例

可以通过 WHERE 子句来限定 SELECT 查询条件 

-- 查询 status = 1的所有用户
SELECT * FROM users WHERE status = 1-- 查询 id>2 的所有用户
SELECT * FROM users WHERE id>2-- 查询 username 不为 admin 的所有用户信息
SELECT * FROM users WHERE username<>'admin'

4.8 SOL 的 AND 或者 OR 运算 

 4.8.1 语法

AND 和 OR 可在 WHERE 子语句中把两个或多个条件结合起来。

AND 表示必须同时满足多个条件,相当于 JavaScript 中的 && 运算符,例如:

         if (a !== 10 && a !== 20)

OR 表示只要满足任意一个条件即可,相当于 JavaScript 中的 || 运算符,例如:

         if(a !== 10 || a !== 20)

4.8.2 AND 运算符示例

-- 查询 status为0 并且 id 小于3的
SELECT * FROM users WHERE status = 0 AND id < 3

4.8.3 OR 运算符 示例

-- 使用 OR 来显示所有 status 为 1,或者 username 为 zs 的用户
SELECT * FROM users WHERE status = 1 OR username = 'zs'

4.9 SQL 的 ORDER BY 子句

4.9.1 语法 

ORDER BY 语句用于根据指定的列对结果集进行排序

ORDER BY 语句默认按照升序对记录进行排序。

如果希望按照降序对记录进行排序,可以使用 DESC 关键字

 4.9.2 ORDER BY 子句 - 升序排序

对 users 表中的数据,按照 status 字段进行升序排序,示例如下:

-- 对 users 表中的数据对status 字段进行升序排序
SELECT * FROM users ORDER BY status ASC

等价于  

SELECT * FROM users ORDER BY status

4.9.3 ORDER BY 子句-降序排序

-- 对 users 表中的数据,按照 id 字段进行降序排序SELECT * FROM users ORDER BY ID DESC

4.9.4 ORDER BY 子句 – 多重排序 

-- 对 users 表中的数据,先按照 status 字段进行降序排序,再按照 username 的字母顺序,进行升序排序
SELECT * FROM users ORDER BY status DESC ,username ASC

4.10 SQL 的COUNT(*) 函数

COUNT(*) 函数用于返回查询结果的总数据条数

 4.10.1 语法

SELECT COUNT(*) FROM users

 4.10.2 COUNT(*) 示例

-- 查询 users 表中 status 为 0 的总数据条数
SELECT COUNT(*) FROM users WHERE STATUS = 0

4.10.3 使用 AS 为列设置别名 

-- 将列名称从 COUNT(*) 修改 total 
SELECT COUNT(*) AS total FROM users WHERE status = 0

五、在express中操作MySQL

5.1 在项目中操作数据库的步骤

 ① 安装操作 MySQL 数据库的第三方模块(mysql)

 ② 通过 mysql 模块连接到 MySQL 数据库

 ③ 通过 mysql 模块执行 SQL 语句

 5.2 安装与配置 mysql 模块

5.2.1 安装 mysql 模块

        mysql 模块是托管于 npm 上的第三方模块。它提供了在 Node.js 项目中连接操作 MySQL 数据库的能力。 想要在项目中使用它,需要先运行如下命令,将 mysql 安装为项目的依赖包:

npm install mysql

 5.2.2 配置 mysql 模块

         在使用 mysql 模块操作 MySQL 数据库之前,必须先对 mysql 模块进行必要的配置,主要的配置步骤如下:

// 1.导入 mysql 模块
const mysql = require('mysql');
// 2.建立与MySQL数据库的连接
const db = mysql.createPool({host:'127.0.0.1', // 数据库的 IP 地址user:'root', // 登录数据库的账号password:'admin123', // 登录数据库的密码database:'my_db_01' // 指定要操作那个数据库
})

5.2.3 测试 mysql 模块是否能正常工作

 调用 db.query() 函数,指定要执行的 SQL 语句,通过回调函数拿到执行的结果:(中间换了个别人的数据库,我的有问题)

// 1.导入 mysql 模块
// 安装mysql后会报错:Client does not support authentication protocol requested by server;  consider upgrading
// 因为 mysql版本8.0以上更换了新的密码验证方式, node客户端不支持新的验证方式
const mysql = require('mysql2');
// 2.建立与MySQL数据库的连接
const db = mysql.createPool({host:'xx.xx.xxx.xxx', // 数据库的 IP 地址user:'xxxx', // 登录数据库的账号password:'xxxx', // 登录数据库的密码database:'node_test' // 指定要操作那个数据库
})db.query('select 1',(err,results)=>{if(err) return console.log('err:'+err.message);console.log(results);
})

 测试数据库连接是否正常:出现以下信息表示正常

5.3 使用 mysql 模块操作MySQL 数据库

 5.3.1 查询数据

后面只写sql部分代码,配置不再重复展示。

const sqlStr = 'select * from users'db.query(sqlStr,(err,result)=>{// 查询失败if(err) return console.log('err:'+err.message);// 查询成功console.log(result);
})

5.3.2 插入数据 

// 向 users 表中插入数据,其中 usename 为 Spider-Man,password的值为 pcc123
const users = {username:'Spider-Man',password:'pcc123'}
// 定义待执行的 SQL语句,其中英文的 ? 表示占位符
const sqlStr = 'insert into users (username,password) values (?,?)'
// 执行 SQL 语句 使用数组的形式,依次为 ? 占位符指定具体的值
db.query(sqlStr,[users.username,users.password],(err,result)=>{// 查询失败if(err) return console.log('err:'+err.message);// 查询成功console.log(result.affectedRows); // 输出:1
})

5.3.3 插入数据的便捷方式 

向表中新增数据时,如果数据对象的每个属性数据表的字段一一对应,则可以通过如下方式快速插入数据: 

// 向 users 表中插入数据,其中 usename 为 Spider-Man,password的值为 pcc123
const user = {username:'Spider-Man2',password:'pcc123'}
// 定义待执行的 SQL语句,其中英文的 ? 表示占位符
const sqlStr = 'insert into users set ?'
// 执行 SQL 语句 直接将数据当做占位符的值
db.query(sqlStr,user,(err,result)=>{if(err) return console.log('err:'+err.message);// 可以通过 affectedRows 属性,来判断是否插入数据成功if(result.affectedRows===1) console.log('插入数据成功!'); // 输出:插入数据成功!
})

 5.3.4 更新数据

const user = {id:5,username:'aaaaa',password:'666666'}
// 定义 SQL 语句
const sqlStr = 'update users set username=?,password=? where id=?'
// 执行 SQL 语句
db.query(sqlStr,[user.username,user.password,user.id],(err,result)=>{if(err) return console.log(err.message);// 失败// 注意:执行了 update 语句之后,执行的结果,也是一个对象,可以通过 affectedRows 判断是否更新成功if(result.affectedRows===1) console.log('更新数据成功!');// 成功
})

5.3.5 更新数据的便捷方式 

// 要更新的数据对象
const user = {id:15,username:'Tony Jia',password:'666666'}
// 定义 SQL 语句
const sqlStr = 'update users set ? where id=?'
// 执行 SQL 语句
db.query(sqlStr,[user,user.id],(err,result)=>{if(err) return console.log(err.message);// 失败// // 注意:执行了 update 语句之后,执行的结果,也是一个对象,可以通过 affectedRows 判断是否更新成功if(result.affectedRows===1) console.log('更新数据成功!');// 成功
})

 

5.3.6 删除数据 

在删除数据时,推荐根据 id 这样的唯一标识,来删除对应的数据。 

// 要执行的 SQL 语句
const sqlStr = 'delete from users where id = ?'
// 调用db.query()执行 SQL 语句的同时,为占位符指定具体的值
// 注意:如果 SQL 语句中有多个占位符,则必须使用数组为每个占位符指定具体的值5 
// 如果 SOL 语句中只有一个占位符,则可以省略数组
db.query(sqlStr, 4, (err, result) => {if (err) return console.log(err.message);if (result.affectedRows === 1) console.log('删除数据成功!');
})

 5.3.7 标记删除

        使用 DELETE 语句,会把真正的把数据从表中删除掉。为了保险起见,推荐使用标记删除的形式,来模拟删除的动作。

        所谓的标记删除,就是在表中设置类似于 status 这样的状态字段,来标记当前这条数据是否被删除。

        当用户执行了删除的动作时,我们并没有执行 DELETE 语句把数据删除掉,而是执行了 UPDATE 语句,将这条数据对应的 status 字段标记为删除即可。

// 要执行的SQL语句
const sqlStr = 'update users set status=1 where id=?'
// 标记删除:使用 UPDATE 语句替代 DELETE 语句;只更新数据的状态,并没有真正删除
db.query(sqlStr,15,(err,result)=>{if(err) return console.log(err.message);if(result.affectedRows===1) console.log('标记删除成功!');
})

六、前后端的身份认证

 6.1 Web 开发模式

目前主流的 Web 开发模式有两种,分别是:

基于服务端渲染的传统 Web 开发模式

基于前后端分离的新型 Web 开发模式 

6.1.1 服务端渲染的 Web 开发模式

服务端渲染的概念:服务器发送给客户端的 HTML 页面,是在服务器通过字符串的拼接,动态生成的。因此,客户端不需要使用 Ajax 这样的技术额外请求页面的数据。代码示例如下:

 6.1.2 服务器端渲染的优缺点

 优点:  

 前端耗时少。因为服务器端负责动态生成 HTML 内容,浏览器只需要直接渲染页面即可。尤其是移动端,更省电。  

 有利于SEO。因为服务器端响应的是完整的 HTML 页面内容,所以爬虫更容易爬取获得信息,更有利于 SEO。

缺点:  

占用服务器端资源。即服务器端完成 HTML 页面内容的拼接,如果请求较多,会对服务器造成一定的访问压力。

不利于前后端分离,开发效率低。使用服务器端渲染,则无法进行分工合作,尤其对于前端复杂度高的项目,不利于项目高效开发。

 6.1.3 前后端分离的 Web 开发模式

        前后端分离的概念:前后端分离的开发模式,依赖于 Ajax 技术的广泛应用。简而言之,前后端分离的 Web 开发模式,就是后端只负责提供 API 接口,前端使用 Ajax 调用接口的开发模式

 6.1.4 前后端分离的优缺点

 优点:

 开发体验好。前端专注于 UI 页面的开发,后端专注于api 的开发,且前端有更多的选择性。  

用户体验好。Ajax 技术的广泛应用,极大的提高了用户的体验,可以轻松实现页面的局部刷新。  

减轻了服务器端的渲染压力。因为页面最终是在每个用户的浏览器中生成的。

缺点:

 ① 不利于 SEO。因为完整的 HTML 页面需要在客户端动态拼接完成,所以爬虫对无法爬取页面的有效信息。(解决方案:利用 Vue、React 等前端框架的 SSR (server side render)技术能够很好的解决 SEO 问题!)

6.1.5 如何选择Web开发模式

不谈业务场景而盲目选择使用何种开发模式都是耍流氓。

  • 比如企业级网站,主要功能是展示而没有复杂的交互,并且需要良好的 SEO,则这时我们就需要使用服务器端渲染;
  • 而类似后台管理项目,交互性比较强,不需要考虑 SEO,那么就可以使用前后端分离的开发模式。

另外,具体使用何种开发模式并不是绝对的,为了同时兼顾首页的渲染速度前后端分离的开发效率,一些网站采用了首屏服务器端渲染 + 其他页面前后端分离的开发模式。 

6.2 身份认证

6.2.1 什么是身份认证 

        身份认证(Authentication)又称“身份验证”、“鉴权”,是指通过一定的手段,完成对用户身份的确认。

  • 日常生活中的身份认证随处可见,例如:高铁的验票乘车,手机的密码或指纹解锁,支付宝或微信的支付密码等。
  • 在 Web 开发中,也涉及到用户身份的认证,例如:各大网站的手机验证码登录、邮箱密码登录、二维码登录等。

 6.2.2 为什么需要身份认证

        身份认证的目的,是为了确认当前所声称为某种身份的用户,确实是所声称的用户。例如,你去找快递员取快递,你要怎么证明这份快递是你的。

        在互联网项目开发中,如何对用户的身份进行认证,是一个值得深入探讨的问题。例如,如何才能保证网站不会错误的将“马云的存款数额”显示到“马化腾的账户”上。

6.2.3 不同开发模式下的身份认证 

        对于服务端渲染前后端分离这两种开发模式来说,分别有着不同的身份认证方案:

  • 服务端渲染推荐使用 Session 认证机制
  • 前后端分离推荐使用 JWT 认证机制

6.3 Session 认证机制

6.3.1 HTTP 协议的无状态性

 了解 HTTP 协议的无状态性是进一步学习 Session 认证机制的必要前提。

HTTP 协议的无状态性,指的是客户端的每次 HTTP 请求都是独立的,连续多个请求之间没有直接的关系,服务器不会主动保留每次 HTTP 请求的状态

 6.3.2 如何突破 HTTP 无状态的限制

        对于超市来说,为了方便收银员在进行结算时给 VIP 用户打折,超市可以为每个 VIP 用户发放会员卡。

 注意:现实生活中的会员卡身份认证方式在 Web 开发中的专业术语叫做 Cookie

6.3.3 什么是 Cookie

        Cookie 是存储在用户浏览器中的一段不超过 4 KB 的字符串。它由一个名称(Name)、一个(Value)和其它几个用于控制 Cookie 有效期、安全性、使用范围的可选属性组成。

        不同域名下的 Cookie 各自独立,每当客户端发起请求时,会自动把当前域名下所有未过期的 Cookie 一同发送到服务器。

Cookie的几大特性: 

  1. 自动发送
  2. 域名独立
  3. 过期时限
  4. 4KB 限制

6.3.4 Cookie 在身份认证中的作用 

        客户端第一次请求服务器的时候,服务器通过响应头的形式,向客户端发送一个身份认证的 Cookie,客户端会自动将 Cookie 保存在浏览器中。 

        随后,当客户端浏览器每次请求服务器的时候,浏览器会自动将身份认证相关的 Cookie,通过请求头的形式发送给服务器,服务器即可验明客户端的身份。

 6.3.5 Cookie 不具有安全性

        由于 Cookie 是存储在浏览器中的,而且浏览器也提供了读写 Cookie 的 API,因此 Cookie 很容易被伪造,不具有安全性。因此不建议服务器将重要的隐私数据,通过 Cookie 的形式发送给浏览器。

注意:千万不要使用 Cookie 存储重要且隐私的数据!比如用户的身份信息、密码等。

6.3.6 提高身份认证的安全性

        为了防止客户伪造会员卡,收银员在拿到客户出示的会员卡之后,可以在收银机上进行刷卡认证。只有收银机确认存在的会员卡,才能被正常使用。

 这种“会员卡 + 刷卡认证”的设计理念,就是 Session 认证机制的精髓。

6.3.7 Session 的工作原理

 

 6.4 在 Express 中使用 Session 认证

 6.4.1 安装 express-session 中间件

        在 Express 项目中,只需要安装 express-session 中间件,即可在项目中使用 Session 认证:

npm install express-session

 6.4.2 配置  session 中间件

        express-session 中间件安装成功后,需要通过 app.use()注册 session 中间件,示例代码如下: 

const session = require("express-session")
app.use(session({secret:'cat',save:false, // 固定写法saveUninitialized:true,// 固定写法
}))

6.4.3 向 session 中存数据

当 express-session 中间件配置成功后,即可通过 req.session 来访问和使用 session 对象,从而存储用户的关键信息: 

// 登录的 API 接口
app.post('/api/login', (req, res) => {// 判断用户提交的登录信息是否正确if (req.body.username !== 'admin' || req.body.password !== '000000') {return res.send({ status: 1, msg: '登录失败' })}// TODO_02:请将登录成功后的用户信息,保存到 Session 中//注意:只有成功配置了 express-session 这个中间件之后,才能够通过 req 点出来 session 这个属性req.session.user = req.body; // 将用户信息存储到session中req.session.isLogin = true; // 将用户登录信息存储到session中res.send({ status: 0, msg: '登录成功' })
})

6.4.4 向 session 中取数据

可以直接从 req.session 对象上获取之前存储的数据,示例代码如下:

// 获取用户姓名的接口
app.get('/api/username', (req, res) => {// TODO_03:请从 Session 中获取用户的名称,响应给客户端if (!req.session.islogin) {return res.send({ status: 1, msg: 'fail' })}res.send({ status: 0, msg: 'success', username: req.session.user.username })
})

6.4.5 清空 session

 调用 req.session.destroy() 函数,即可清空服务器保存的 session 信息。

// 退出登录的接口
app.post('/api/logout', (req, res) => {// TODO_04:清空 Session 信息// 清空当前客户端对应的 session 信息req.session.destroy()res.send({status:0,msg:'退出登录成功!'})
})

6.5 JWT 认证机制

6.5.1 了解 Session认证的局限性

Session 认证机制需要配合 Cookie 才能实现。由于 Cookie 默认不支持跨域访问,所以,当涉及到前端跨域请求后端接口的时候,需要做很多额外的配置,才能实现跨域 Session 认证。

注意:

  • 当前端请求后端接口不存在跨域问题的时候,推荐使用 Session 身份认证机制。
  • 当前端需要跨域请求后端接口的时候,不推荐使用 Session 身份认证机制,推荐使用 JWT 认证机制。 

6.5.2 什么是 JWT

 JWT(英文全称:JSON Web Token)是目前最流行跨域认证解决方案

6.5.3  JWT 工作原理

 总结:用户的信息通过 Token 字符串的形式,保存在客户端浏览器中。服务器通过还原 Token 字符串的形式来认证用户的身份。

 6.5.4 JWT 的组成部分

JWT 通常由三部分组成,分别是 Header(头部)、Payload(有效荷载)、Signature(签名)。 三者之间使用英文的“.”分隔,格式如下:

Header.Payload.Signature

 JWT 字符串示例:

 6.5.5 JWT 的三个部分各自代表的含义

 JWT 的三个组成部分,从前到后分别是 Header、Payload、Signature。

  • Payload 部分才是真正的用户信息,它是用户信息经过加密之后生成的字符串。  
  • Header 和 Signature 是安全性相关的部分,只是为了保证 Token 的安全性。

 

6.5.6 JWT 的使用方式

        客户端收到服务器返回的 JWT 之后,通常会将它储存在 localStorage sessionStorage 中。

        此后,客户端每次与服务器通信,都要带上这个 JWT 的字符串,从而进行身份认证。推荐的做法是把 JWT 放在 HTTP 请求头的 Authorization 字段中,格式如下:

Authorization:Bear <token>

6.6 在 express 中使用 JWT

6.6.1 安装 JWT 相关的包

运行如下命令,安装如下两个 JWT 相关的包:

npm install jsonwebtoken express-jwt
  • jsonwebtoken 用于生成 JWT 字符串
  • express-jwt 用于将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象

 6.6.2 导入 JWT 相关包

 使用 require() 函数,分别导入 JWT 相关的两个包:

// 导入用于生成 JWT 字符串的包
const jsonwebtoken = require('jsonwebtoken')
// 导入用于将 JWT字符串 解析还原成 JSON 对象的包
const pxpressJWT =  require('express-jwt')

6.6.3 定义 secret 密钥

        为了保证 JWT 字符串的安全性,防止 JWT 字符串在网络传输过程中被别人破解,我们需要专门定义一个用于加密解密的 secret 密钥:

  • 当生成 JWT 字符串的时候,需要使用 secret 密钥对用户的信息进行加密,最终得到加密好的 JWT 字符串
  • 当把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象的时候,需要使用 secret 密钥进行解密 
// secret key 本质上是一个字符串
const secretKey = 'good good study'

6.6.4 在登录成功后生成 JWT 字符串

// 登录接口
app.post('/api/login', function (req, res) {// 将 req.body 请求体中的数据,转存为 userinfo 常量const userinfo = req.body// 登录失败if (userinfo.username !== 'admin' || userinfo.password !== '000000') {return res.send({status: 400,message: '登录失败!'})}// 登录成功// TODO_03:在登录成功之后,调用 jwt.sign() 方法生成 JWT 字符串。并通过 token 属性发送给客户端// 调用 jsonwebtoken.sign()生成 JT 字符串,三个参数分别是:用户信息对象、加密密钥、配置对象res.send({status: 200,message: '登录成功!',token: jsonwebtoken.sign({username:userinfo.username},secretKey,{expiresIn:'30s'})// 要发送给客户端的 token 字符串})
})

6.6.5 将 JWT 字符串还原为 JSON 对象

客户端每次在访问那些有权限接口的时候,都需要主动通过请求头中的 Authorization 字段,将 Token 字符串发送到服务器进行身份认证。

此时,服务器可以通过 express-jwt 这个中间件,自动将客户端发送过来的 Token 解析还原成 JSON 对象: 

// 使用 app.use()来注册中间件
// expressJWT({ secret:secretKey })就是用来解析 Token 的中间件
// .unless({ path:[/^\/api\//] })用来指定哪些接口不需要访问权限!
app.use(pxpressJWT({secret:secretKey}).unless({path:[/^\/api\//]}))
// 登录接口

6.6.6 使用 req.user 获取用户信息

当 express-jwt 这个中间件配置成功之后,即可在那些有权限的接口中,使用 req.user 对象,来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息了,示例代码如下: 

//注意:只要配置成功了 express-jwt 这个中间件,就可以把解析出来的用户信息,挂载到 req.user 属性上
app.get('/admin/getinfo', function (req, res) {// TODO_05:使用 req.user 获取用户信息,并使用 data 属性将用户信息发送给客户端console.log(req.user);res.send({status: 200,message: '获取用户信息成功!',data: req.user // 要发送给客户端的用户信息})
})

 启动服务时报错,原因是Express版本和express-jwt的版本不兼容

解决:

 postman:登录成功并且拿到了返回的token

 调用获取用户信息接口:返回了解析之后的用户名

 6.6.7 捕获解析 JWT 失败后产生的错误

        当使用 express-jwt 解析 Token 字符串时,如果客户端发送过来的 Token 字符串过期不合法,会产生一个解析失败的错误,影响项目的正常运行。我们可以通过 Express 的错误中间件,捕获这个错误并进行相关的处理,中间件代码如下:

// TODO_06:使用全局错误处理中间件,捕获解析 JWT 失败后产生的错误
app.use((err, req, res, next) => {// token 导致的解析错误if (err.name == 'UnauthorizedError') {res.send({status: 401,message: '无效的Token'})}// 其它原因导致的错误res.send({status: 500,message: '未知错误'})
})

token过期后发送请求服务端返回的如图:

加入捕获解析token异常的全局中间件后 :

 

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