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文章目录

案例-登录认证
1. 登录功能
- 1.1 需求
- 1.2 接口文档
- 1.3 思路分析
- 1.4 功能开发
- 1.5 测试
2. 登录校验
- 2.1 问题分析
- 2.2 会话技术
- - 2.2.1 会话技术介绍
  - 2.2.2 会话跟踪方案
  - - 2.2.2.1 方案一 - Cookie
    - 2.2.2.2 方案二 - Session
    - 2.2.2.3 方案三 - 令牌技术
  - 2.2.3 JWT令牌（Token）
  - - 2.2.3.1 介绍
    - 2.2.3.2 生成和校验
    - 2.2.3.3 登录下发令牌
- 2.3 统一拦截技术
- - 2.3.1 方案一：过滤器Filter
  - - 2.3.1.1 快速入门
    - 2.3.1.2 Filter详解
    - - 2.3.1.2.1 执行流程
      - 2.3.1.2.2 拦截路径
      - 2.3.1.2.3 过滤器链
    - 2.3.1.3 登录校验-Filter
    - - 2.3.1.3.1 分析
      - 2.3.1.3.2 具体流程
      - 2.3.1.3.3 代码实现
  - 2.3.2 方案二：拦截器Interceptor（SpringBoot框架提供的）
  - - 2.3.2.1 快速入门
    - 2.3.2.2 Interceptor详解
    - - 2.3.2.2.1 拦截路径（可以指定拦截路径，也可以指定哪些路径不拦截）
      - 2.3.2.2.2 执行流程
    - 2.3.2.3 登录校验- Interceptor
3 异步任务和多线程（重要！！！）
- 1 多线程（这里主要是讲的是SpringBoot项目部署后服务端的线程池问题）
- 2 异步任务和同步任务
- 3 异步任务和多线程的区别
4. 事务管理（重要！！！）
- 4.1 事务回顾
- 4.2 Spring事务管理
- - 4.2.1 案例
  - 4.2.2 原因分析
  - 4.2.3 Transactional注解
- 4.3 事务进阶
- - 4.3.1 rollbackFor属性（很重要这个属性一定要加上）：配置事务的回滚
  - 4.3.3 propagation属性：配置事务的传播行为
  - - 4.3.3.1 介绍
    - 4.3.3.2 应用场景
    - - 4.3.3.2.1 案例1 ：转账操作（REQUIRED）扣款和入账只要有一个出错，因异常导致整个事务都要回滚
      - 4.3.3.2.2 案例2：用户注册，异步邮件通知（重要！！）
      - 4.3.3.2.3 案例3: propagation = Propagation.REQUIRES_NEW在日志操作上的应用（重要！！）
      - 4.3.3.2.3.1 默认情况：propagation = Propagation.REQUIRED（不符合需求要求）
        4.3.3.2.3.2 使用Propagation.REQUIRES_NEW：@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)

案例-登录认证

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。最终我们要实现的效果就是用户必须登录之后，才可以访问后台系统中的功能。

在这里插入图片描述

1. 登录功能

1.1 需求

在这里插入图片描述

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 接口文档

我们参照接口文档来开发登录功能

基本信息

请求路径：/login请求方式：POST接口描述：该接口用于员工登录Tlias智能学习辅助系统，登录完毕后，系统下发JWT令牌。

请求参数

参数格式：application/json

参数说明：

名称类型是否必须备注
username string 必须用户名
password string 必须密码
请求数据样例：
```
{"username": "jinyong","password": "123456"
}
```
响应数据

参数格式：application/json

参数说明：

名称类型是否必须默认值备注其他信息
code number 必须响应码, 1 成功 ; 0 失败
msg string 非必须提示信息
data string 必须返回的数据 , jwt令牌
响应数据样例：
```
{"code": 1,"msg": "success","data": "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJuYW1lIjoi6YeR5bq4IiwiaWQiOjEsInVzZXJuYW1lIjoiamlueW9uZyIsImV4cCI6MTY2MjIwNzA0OH0.KkUc_CXJZJ8Dd063eImx4H9Ojfrr6XMJ-yVzaWCVZCo"
}
```

名称	类型	是否必须	备注
username	string	必须	用户名
password	string	必须	密码

名称	类型	是否必须	备注
code	number	必须	响应码, 1 成功 ; 0 失败
msg	string	非必须	提示信息
data	string	必须	返回的数据 , jwt令牌

1.3 思路分析

在这里插入图片描述

登录服务端的核心逻辑就是：接收前端请求传递的用户名和密码，然后再根据用户名和密码查询用户信息，如果用户信息存在，则说明用户输入的用户名和密码正确。如果查询到的用户不存在，则说明用户输入的用户名和密码错误。

1.4 功能开发

LoginController

@RestController
public class LoginController {@Autowiredprivate EmpService empService;@PostMapping("/login")public AjaxResult login(@RequestBody Emp emp){Emp e = empService.login(emp);return  e != null ? AjaxResult.success():AjaxResult.error("用户名或密码错误");}
}

EmpService

public interface EmpService {/*** 用户登录* @param emp* @return*/public Emp login(Emp emp);//省略其他代码...
}

EmpServiceImpl

@Slf4j
@Service
public class EmpServiceImpl implements EmpService {@Autowiredprivate EmpMapper empMapper;@Overridepublic Emp login(Emp emp) {//调用dao层功能：登录Emp loginEmp = empMapper.getByUsernameAndPassword(emp);//返回查询结果给Controllerreturn loginEmp;}   //省略其他代码...
}

EmpMapper

@Mapper
public interface EmpMapper {@Select("select id, username, password, name, gender, image, job, entrydate, dept_id, create_time, update_time " +"from emp " +"where username=#{username} and password =#{password}")public Emp getByUsernameAndPassword(Emp emp);//省略其他代码...
}

1.5 测试

功能开发完毕后，我们就可以启动服务，打开postman进行测试了。

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

在这里插入图片描述

postman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：
在这里插入图片描述
登录成功之后进入到后台管理系统页面：

2. 登录校验

2.1 问题分析

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:9528/#/system/dept，发现没有登录仍然可以进入到后端管理系统页面。

在这里插入图片描述

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。

在这里插入图片描述

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。

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。

在这里插入图片描述

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：

**会话技术：**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。参考视频
简单来说就是，前端浏览器第一次向服务端发送了登录的请求，服务端存一个已经登录的标记。然后，前端在发送任何请求时，先会要求后端先返回登录标记，如果有登录标记那就放行正常访问，如果登录标记，就会提示请登录并退回到登录界面。
统一拦截技术：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
统一拦截技术

而统一拦截技术现实方案也有两种：

Servlet规范中的Filter过滤器
Spring提供的interceptor拦截器

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 会话技术介绍

参考视频

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。

在这里插入图片描述

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

这里我们就可以总结出会话技术的关键作用：共享一次会话中所有请求都会用到的通用数据（比较典型的就是用户的身份信息用于身份效验）

会话跟踪技术有三种：

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（目前最主流的）

在这里插入图片描述

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

参考视频

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。

在这里插入图片描述

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。

Cookie总结：

cookie是存在客户端（注意不是服务端,f服务端只是在第一次登录时生成cookie，不会保存）
步骤：一次会话中
- step1: 客户端第一次向发送用户登录请求，服务端生成一个 cookie(比如往这个cookie里面封装一些用户信息)返回给前端；前端将这个cookie存在客户端的（内存或者硬盘中）
- step2: 今后客户端在这次会话中发送任何请求，就会自动将保存下来的这次会话的cookie封装在HTTP 协议的请求头中，服务端就可以通过这个解析拿到cookie里面的信息进行逻辑处理

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

在这里插入图片描述

代码测试

@Slf4j
@RestController
public class SessionController {//设置Cookie@GetMapping("/c1")public AjaxResult cookie1(HttpServletResponse response){response.addCookie(new Cookie("login_username","itheima")); //设置Cookie/响应Cookiereturn AjaxResult.success();}//获取Cookie@GetMapping("/c2")public AjaxResult 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 AjaxResult.success();}
}

A. 访问c1接口，设置Cookie，http://localhost:8080/c1
在这里插入图片描述

我们可以看到，后端服务器生成的的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。
在这里插入图片描述

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。

在这里插入图片描述

补充：在浏览器端可以看到客户端将cookie存在了这个地方
在这里插入图片描述

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：

协议
IP/协议
端口

只要上述的三个维度有任何一个维度不同，那就是跨域操作

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

参考视频

其实Session和Cookie基本差不多，也是Cookie那个逻辑

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

在这里插入图片描述

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。

Session总结：

Session存储在服务器，携带Session id的Cookie 存储在客户端
步骤：一次会话中
- step1: 客户端第一次向发送用户登录请求，服务端生成一个会生成一个Session对象（可以往里面自定义封装一些数据，例如用户信息），注意每一个Session对象都有一个Session_id；服务器端会干两件事情，一是将这个生成的Session对象存储到服务器上，二是将这个Session对象的id封装在cookie里面返回给前端，前端会自动在客户端保存这个cookie
- step2: 今后客户端在这次会话中发送任何请求，就会自动将保存下来的这次会话的cookie封装在HTTP 协议的请求头中，服务端就可以通过这个解析拿到cookie里面的Session_id信息进行逻辑处理,通过Session_id找到服务器上保存的Session对象中的封装的数据进行操作，例如身份验证这些
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 AjaxResult session1(HttpSession session){log.info("HttpSession-s1: {}", session.hashCode());session.setAttribute("loginUser", "tom"); //往session中存储数据return AjaxResult.success();}@GetMapping("/s2")public AjaxResult 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 AjaxResult.success(loginUser);}
}

A. 访问 s1 接口，http://localhost:8080/s1
在这里插入图片描述

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
在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

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。

2.2.3 JWT令牌（Token）

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。

2.2.3.1 介绍

参考视频

JWT全称：JSON Web Token （官网：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。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（secret），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。

在这里插入图片描述

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。

2.2.3.2 生成和校验

参考视频

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。

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

生成JWT代码实现：

@Test
public void genJwt(){Map<String,Object> claims = new HashMap<>();claims.put("id",1);claims.put("username","Tom");String jwt = Jwts.builder().setClaims(claims) //自定义内容(载荷)，想共享的数据往这个里面放就可以了.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "itheima456352wfesfsF") //签名算法,第二个参数就是我们指定的 秘钥 secret,随便写（一般情况下这个秘钥不泄露，jwt令牌就很安全）.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 3600*1000)) //设置该令牌有效期为   1小时.compact();System.out.println(jwt);
}

运行测试方法：

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNzQwNTgwNDc1LCJ1c2VybmFtZSI6IlRvbSJ9._1fZ9OukvSs5YldnzIaMYkRBHeYKptcssxzjnePXblI

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。

在这里插入图片描述

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。

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 parseJwt(){Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("itheima456352wfesfsF")//指定签名密钥（必须保证和生成令牌时使用相同的签名密钥）  .parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNzQwNTgwNDc1LCJ1c2VybmFtZSI6IlRvbSJ9._1fZ9OukvSs5YldnzIaMYkRBHeYKptcssxzjnePXblI").getBody();System.out.println(claims);
}

运行测试方法：

{id=1, exp=1740580475, username=Tom}

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：

原header： eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9

修改为： eyJhbGciOiJIUzI1NiJ8

在这里插入图片描述

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”,1);claims