1.无状态登录原理

1.1.什么是有状态？

有状态服务，即服务端需要记录每次会话的客户端信息，从而识别客户端身份，根据用户身份进行请求的处理，典型的设计如tomcat中的session。

例如登录：用户登录后，我们把登录者的信息保存在服务端session中，并且给用户一个cookie值，记录对应的session。然后下次请求，用户携带cookie值来，我们就能识别到对应session，从而找到用户的信息。

缺点是什么？

• 服务端保存大量数据，增加服务端压力
• 服务端保存用户状态，无法进行水平扩展
• 客户端请求依赖服务端，多次请求必须访问同一台服务器

1.2.什么是无状态

微服务集群中的每个服务，对外提供的都是Rest风格的接口。而Rest风格的一个最重要的规范就是：服务的无状态性，即：

• 服务端不保存任何客户端请求者信息
• 客户端的每次请求必须具备自描述信息，通过这些信息识别客户端身份

带来的好处是什么呢？

• 客户端请求不依赖服务端的信息，任何多次请求不需要必须访问到同一台服务
• 服务端的集群和状态对客户端透明
• 服务端可以任意的迁移和伸缩
• 减小服务端存储压力

1.3.如何实现无状态

无状态登录的流程：

• 当客户端第一次请求服务时，服务端对用户进行信息认证（登录）
• 认证通过，将用户信息进行加密形成token，返回给客户端，作为登录凭证
• 以后每次请求，客户端都携带认证的token
• 服务的对token进行解密，判断是否有效。

流程图：

整个登录过程中，最关键的点是什么？

token的安全性

token是识别客户端身份的唯一标示，如果加密不够严密，被人伪造那就完蛋了。

采用何种方式加密才是安全可靠的呢？

我们将采用JWT + RSA非对称加密

1.4.JWT

1.4.1.简介

JWT，全称是Json Web Token， 是JSON风格轻量级的授权和身份认证规范，可实现无状态、分布式的Web应用授权；官网：https://jwt.io

GitHub上jwt的java客户端：https://github.com/jwtk/jjwt

1.4.2.数据格式

JWT包含三部分数据：

• Header：头部，通常头部有两部分信息：

  • 声明类型，这里是JWT

  我们会对头部进行base64编码，得到第一部分数据

• Payload：载荷，就是有效数据，一般包含下面信息：

  • 用户身份信息（注意，这里因为采用base64编码，可解码，因此不要存放敏感信息）
  • 注册声明：如token的签发时间，过期时间，签发人等

  这部分也会采用base64编码，得到第二部分数据

• Signature：签名，是整个数据的认证信息。一般根据前两步的数据，再加上服务的的密钥（secret）（不要泄漏，最好周期性更换），通过加密算法生成。用于验证整个数据完整和可靠性

生成的数据格式：token==个人证件 jwt=个人身份证

可以看到分为3段，每段就是上面的一部分数据

1.4.3.JWT交互流程

流程图：

步骤翻译：

• 1、用户登录
• 2、服务的认证，通过后根据secret生成token
• 3、将生成的token返回给浏览器
• 4、用户每次请求携带token
• 5、服务端利用公钥解读jwt签名，判断签名有效后，从Payload中获取用户信息
• 6、处理请求，返回响应结果

因为JWT签发的token中已经包含了用户的身份信息，并且每次请求都会携带，这样服务的就无需保存用户信息，甚至无需去数据库查询，完全符合了Rest的无状态规范。

1.4.4.非对称加密

加密技术是对信息进行编码和解码的技术，编码是把原来可读信息（又称明文）译成代码形式（又称密文），其逆过程就是解码（解密），加密技术的要点是加密算法，加密算法可以分为三类：

• 对称加密，如AES
  • 基本原理：将明文分成N个组，然后使用密钥对各个组进行加密，形成各自的密文，最后把所有的分组密文进行合并，形成最终的密文。
  • 优势：算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高
  • 缺陷：双方都使用同样密钥，安全性得不到保证
• 非对称加密，如RSA
  • 基本原理：同时生成两把密钥：私钥和公钥，私钥隐秘保存，公钥可以下发给信任客户端
    • 私钥加密，持有私钥或公钥才可以解密
    • 公钥加密，持有私钥才可解密
  • 优点：安全，难以破解
  • 缺点：算法比较耗时
• 不可逆加密，如MD5，SHA
  • 基本原理：加密过程中不需要使用密钥，输入明文后由系统直接经过加密算法处理成密文，这种加密后的数据是无法被解密的，无法根据密文推算出明文。

RSA算法历史：

1977年，三位数学家Rivest、Shamir 和 Adleman 设计了一种算法，可以实现非对称加密。这种算法用他们三个人的名字缩写：RSA

1.5.结合Zuul的鉴权流程

我们逐步演进系统架构设计。需要注意的是：secret是签名的关键，因此一定要保密，我们放到鉴权中心保存，其它任何服务中都不能获取secret。

1.5.1.没有RSA加密时

在微服务架构中，我们可以把服务的鉴权操作放到网关中，将未通过鉴权的请求直接拦截，如图：

• 1、用户请求登录
• 2、Zuul将请求转发到授权中心，请求授权
• 3、授权中心校验完成，颁发JWT凭证
• 4、客户端请求其它功能，携带JWT
• 5、Zuul将jwt交给授权中心校验，通过后放行
• 6、用户请求到达微服务
• 7、微服务将jwt交给鉴权中心，鉴权同时解析用户信息
• 8、鉴权中心返回用户数据给微服务
• 9、微服务处理请求，返回响应

发现什么问题了？

每次鉴权都需要访问鉴权中心，系统间的网络请求频率过高，效率略差，鉴权中心的压力较大。

1.5.2.结合RSA的鉴权

直接看图：

• 我们首先利用RSA生成公钥和私钥。私钥保存在授权中心，公钥保存在Zuul和各个信任的微服务
• 用户请求登录
• 授权中心校验，通过后用私钥对JWT进行签名加密
• 返回jwt给用户
• 用户携带JWT访问
• Zuul直接通过公钥解密JWT，进行验证，验证通过则放行
• 请求到达微服务，微服务直接用公钥解析JWT，获取用户信息，无需访问授权中心

2.授权中心

2.1.创建授权中心

授权中心的主要职责：

• 用户鉴权：
  • 接收用户的登录请求，通过用户中心的接口进行校验，通过后生成JWT
  • 使用私钥生成JWT并返回
• 服务鉴权：微服务间的调用不经过Zuul，会有风险，需要鉴权中心进行认证
  • 原理与用户鉴权类似，但逻辑稍微复杂一些（此处我们不做实现）

因为生成jwt，解析jwt这样的行为以后在其它微服务中也会用到，因此我们会抽取成工具。我们把鉴权中心进行聚合，一个工具module，一个提供服务的module

2.1.1.创建父module

我们先创建父module，名称为：leyou-auth

将pom打包方式改为pom：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>leyou</artifactId>
        <groupId>com.leyou.parent</groupId>
        <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.leyou.auth</groupId>
    <artifactId>leyou-auth</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>pom</packaging>
</project>

2.1.2.通用module

然后是授权服务的通用模块：leyou-auth-common：

pom.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>leyou-auth</artifactId>
        <groupId>com.leyou.auth</groupId>
        <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.leyou.auth</groupId>
    <artifactId>leyou-auth-common</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>

</project>

结构：

2.1.3.授权服务

pom.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>leyou-auth</artifactId>
        <groupId>com.leyou.auth</groupId>
        <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.leyou.auth</groupId>
    <artifactId>leyou-auth-service</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.leyou.auth</groupId>
            <artifactId>leyou-auth-common</artifactId>
            <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.leyou.common</groupId>
            <artifactId>leyou-common</artifactId>
            <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

引导类：

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
public class LeyouAuthApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(LeyouAuthApplication.class, args);
    }
}

application.yml

server:
  port: 8087
spring:
  application:
    name: auth-service
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
    registry-fetch-interval-seconds: 10
  instance:
    lease-renewal-interval-in-seconds: 5 # 每隔5秒发送一次心跳
    lease-expiration-duration-in-seconds: 10 # 10秒不发送就过期

结构：

在leyou-gateway工程的application.yml中，修改路由：

zuul:
  prefix: /api # 路由路径前缀
  routes:
    item-service: /item/** # 商品微服务的映射路径
    search-service: /search/** # 搜索微服务
    user-service: /user/** # 用户微服务
    auth-service: /auth/** # 授权中心微服务

2.2.JWT工具类

我们在leyou-auth-common中导入课前资料中的工具类：

• JwtConstans

package com.leyou.auth.utils;

public abstract class JwtConstans {
    public static final String JWT_KEY_ID = "id";
    public static final String JWT_KEY_USER_NAME = "username";
}

• JwtUtils

package com.leyou.auth.utils;

import com.leyou.auth.entity.UserInfo;
import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.Jws;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import org.joda.time.DateTime;

import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;

public class JwtUtils {
    /**
     * 私钥加密token
     *
     * @param userInfo      载荷中的数据
     * @param privateKey    私钥
     * @param expireMinutes 过期时间，单位秒
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String generateToken(UserInfo userInfo, PrivateKey privateKey, int expireMinutes) throws Exception {
        return Jwts.builder()
                .claim(JwtConstans.JWT_KEY_ID, userInfo.getId())
                .claim(JwtConstans.JWT_KEY_USER_NAME, userInfo.getUsername())
                .setExpiration(DateTime.now().plusMinutes(expireMinutes).toDate())
                .signWith(SignatureAlgorithm.RS256, privateKey)
                .compact();
    }

    /**
     * 私钥加密token
     *
     * @param userInfo      载荷中的数据
     * @param privateKey    私钥字节数组
     * @param expireMinutes 过期时间，单位秒
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String generateToken(UserInfo userInfo, byte[] privateKey, int expireMinutes) throws Exception {
        return Jwts.builder()
                .claim(JwtConstans.JWT_KEY_ID, userInfo.getId())
                .claim(JwtConstans.JWT_KEY_USER_NAME, userInfo.getUsername())
                .setExpiration(DateTime.now().plusMinutes(expireMinutes).toDate())
                .signWith(SignatureAlgorithm.RS256, RsaUtils.getPrivateKey(privateKey))
                .compact();
    }

    /**
     * 公钥解析token
     *
     * @param token     用户请求中的token
     * @param publicKey 公钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private static Jws<Claims> parserToken(String token, PublicKey publicKey) {
        return Jwts.parser().setSigningKey(publicKey).parseClaimsJws(token);
    }

    /**
     * 公钥解析token
     *
     * @param token     用户请求中的token
     * @param publicKey 公钥字节数组
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private static Jws<Claims> parserToken(String token, byte[] publicKey) throws Exception {
        return Jwts.parser().setSigningKey(RsaUtils.getPublicKey(publicKey))
                .parseClaimsJws(token);
    }

    /**
     * 获取token中的用户信息
     *
     * @param token     用户请求中的令牌
     * @param publicKey 公钥
     * @return 用户信息
     * @throws Exception
     */
    public static UserInfo getInfoFromToken(String token, PublicKey publicKey) throws Exception {
        Jws<Claims> claimsJws = parserToken(token, publicKey);
        Claims body = claimsJws.getBody();
        return new UserInfo(
                ObjectUtils.toLong(body.get(JwtConstans.JWT_KEY_ID)),
                ObjectUtils.toString(body.get(JwtConstans.JWT_KEY_USER_NAME))
        );
    }

    /**
     * 获取token中的用户信息
     *
     * @param token     用户请求中的令牌
     * @param publicKey 公钥
     * @return 用户信息
     * @throws Exception
     */
    public static UserInfo getInfoFromToken(String token, byte[] publicKey) throws Exception {
        Jws<Claims> claimsJws = parserToken(token, publicKey);
        Claims body = claimsJws.getBody();
        return new UserInfo(
                ObjectUtils.toLong(body.get(JwtConstans.JWT_KEY_ID)),
                ObjectUtils.toString(body.get(JwtConstans.JWT_KEY_USER_NAME))
        );
    }
}

• ObjectUtils

package com.leyou.auth.utils;

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

/**
 * 从jwt解析得到的数据是Object类型，转换为具体类型可能出现空指针，
 * 这个工具类进行了一些转换
 */
public class ObjectUtils {

    public static String toString(Object obj) {
        if (obj == null) {
            return null;
        }
        return obj.toString();
    }

    public static Long toLong(Object obj) {
        if (obj == null) {
            return 0L;
        }
        if (obj instanceof Double || obj instanceof Float) {
            return Long.valueOf(StringUtils.substringBefore(obj.toString(), "."));
        }
        if (obj instanceof Number) {
            return Long.valueOf(obj.toString());
        }
        if (obj instanceof String) {
            return Long.valueOf(obj.toString());
        } else {
            return 0L;
        }
    }

    public static Integer toInt(Object obj) {
        return toLong(obj).intValue();
    }
}

• RsaUtils

package com.leyou.auth.utils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.security.*;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

public class RsaUtils {
    /**
     * 从文件中读取公钥
     *
     * @param filename 公钥保存路径，相对于classpath
     * @return 公钥对象
     * @throws Exception
     */
    public static PublicKey getPublicKey(String filename) throws Exception {
        byte[] bytes = readFile(filename);
        return getPublicKey(bytes);
    }

    /**
     * 从文件中读取密钥
     *
     * @param filename 私钥保存路径，相对于classpath
     * @return 私钥对象
     * @throws Exception
     */
    public static PrivateKey getPrivateKey(String filename) throws Exception {
        byte[] bytes = readFile(filename);
        return getPrivateKey(bytes);
    }

    /**
     * 获取公钥
     *
     * @param bytes 公钥的字节形式
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static PublicKey getPublicKey(byte[] bytes) throws Exception {
        X509EncodedKeySpec spec = new X509EncodedKeySpec(bytes);
        KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        return factory.generatePublic(spec);
    }

    /**
     * 获取密钥
     *
     * @param bytes 私钥的字节形式
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static PrivateKey getPrivateKey(byte[] bytes) throws Exception {
        PKCS8EncodedKeySpec spec = new PKCS8EncodedKeySpec(bytes);
        KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        return factory.generatePrivate(spec);
    }

    /**
     * 根据密文，生存rsa公钥和私钥,并写入指定文件
     *
     * @param publicKeyFilename  公钥文件路径
     * @param privateKeyFilename 私钥文件路径
     * @param secret             生成密钥的密文
     * @throws IOException
     * @throws NoSuchAlgorithmException
     */
    public static void generateKey(String publicKeyFilename, String privateKeyFilename, String secret) throws Exception {
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(secret.getBytes());
        keyPairGenerator.initialize(1024, secureRandom);
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.genKeyPair();
        // 获取公钥并写出
        byte[] publicKeyBytes = keyPair.getPublic().getEncoded();
        writeFile(publicKeyFilename, publicKeyBytes);
        // 获取私钥并写出
        byte[] privateKeyBytes = keyPair.getPrivate().getEncoded();
        writeFile(privateKeyFilename, privateKeyBytes);
    }

    private static byte[] readFile(String fileName) throws Exception {
        return Files.readAllBytes(new File(fileName).toPath());
    }

    private static void writeFile(String destPath, byte[] bytes) throws IOException {
        File dest = new File(destPath);
        if (!dest.exists()) {
            dest.createNewFile();
        }
        Files.write(dest.toPath(), bytes);
    }
}

• UserInfo

package com.leyou.auth.entity;

/**
 * 载荷对象
 */
public class UserInfo {

    private Long id;

    private String username;

    public UserInfo() {
    }

    public UserInfo(Long id, String username) {
        this.id = id;
        this.username = username;
    }

    public Long getId() {
        return this.id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }
}

需要在leyou-auth-common中引入JWT依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.commons</groupId>
        <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
        <artifactId>jjwt</artifactId>
        <version>0.9.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>joda-time</groupId>
        <artifactId>joda-time</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

2.3.测试工具类

我们在leyou-auth-common中编写测试类：

public class JwtTest {

    private static final String pubKeyPath = "C:\\tmp\\rsa\\rsa.pub";

    private static final String priKeyPath = "C:\\tmp\\rsa\\rsa.pri";

    private PublicKey publicKey;

    private PrivateKey privateKey;

    @Test
    public void testRsa() throws Exception {
        RsaUtils.generateKey(pubKeyPath, priKeyPath, "234");
    }

    @Before
    public void testGetRsa() throws Exception {
        this.publicKey = RsaUtils.getPublicKey(pubKeyPath);
        this.privateKey = RsaUtils.getPrivateKey(priKeyPath);
    }

    @Test
    public void testGenerateToken() throws Exception {
        // 生成token
        String token = JwtUtils.generateToken(new UserInfo(20L, "jack"), privateKey, 5);
        System.out.println("token = " + token);
    }

    @Test
    public void testParseToken() throws Exception {
        String token = "eyJhbGciOiJSUzI1NiJ9.eyJpZCI6MjAsInVzZXJuYW1lIjoiamFjayIsImV4cCI6MTUzMzI4MjQ3N30.EPo35Vyg1IwZAtXvAx2TCWuOPnRwPclRNAM4ody5CHk8RF55wdfKKJxjeGh4H3zgruRed9mEOQzWy79iF1nGAnvbkraGlD6iM-9zDW8M1G9if4MX579Mv1x57lFewzEo-zKnPdFJgGlAPtNWDPv4iKvbKOk1-U7NUtRmMsF1Wcg";

        // 解析token
        UserInfo user = JwtUtils.getInfoFromToken(token, publicKey);
        System.out.println("id: " + user.getId());
        System.out.println("userName: " + user.getUsername());
    }
}

测试生成公钥和私钥，我们运行这段代码：注意需要把@Before方法注释掉

运行之后，查看目标目录：

公钥和私钥已经生成了！

测试生成token，把@Before的注释去掉的：

测试解析token：

正常情况：

任意改动token，发现报错了：

2.3.编写登录授权接口

接下来，我们需要在leyou-auth-servcice编写一个接口，对外提供登录授权服务。基本流程如下：

• 客户端携带用户名和密码请求登录
• 授权中心调用用户中心接口，根据用户名和密码查询用户信息
• 如果用户名密码正确，能获取用户，否则为空，则登录失败
• 如果校验成功，则生成JWT并返回

2.3.1.生成公钥和私钥

我们需要在授权中心生成真正的公钥和私钥。我们必须有一个生成公钥和私钥的secret，这个可以配置到application.yml中：

leyou:
  jwt:
    secret: leyou@Login(Auth}*^31)&heiMa% # 登录校验的密钥
    pubKeyPath: C:\\tmp\\rsa\\rsa.pub # 公钥地址
    priKeyPath: C:\\tmp\\rsa\\rsa.pri # 私钥地址
    expire: 30 # 过期时间,单位分钟

然后编写属性类，加载这些数据：

@ConfigurationProperties(prefix = "leyou.jwt")
public class JwtProperties {

    private String secret; // 密钥

    private String pubKeyPath;// 公钥

    private String priKeyPath;// 私钥

    private int expire;// token过期时间

    private PublicKey publicKey; // 公钥

    private PrivateKey privateKey; // 私钥

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(JwtProperties.class);

    /**
     * @PostContruct：在构造方法执行之后执行该方法
     */
    @PostConstruct
    public void init(){
        try {
            File pubKey = new File(pubKeyPath);
            File priKey = new File(priKeyPath);
            if (!pubKey.exists() || !priKey.exists()) {
                // 生成公钥和私钥
                RsaUtils.generateKey(pubKeyPath, priKeyPath, secret);
            }
            // 获取公钥和私钥
            this.publicKey = RsaUtils.getPublicKey(pubKeyPath);
            this.privateKey = RsaUtils.getPrivateKey(priKeyPath);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("初始化公钥和私钥失败！", e);
            throw new RuntimeException();
        }
    }

    // getter setter ...
}

2.3.2.Controller

编写授权接口，我们接收用户名和密码，校验成功后，写入cookie中。

• 请求方式：post
• 请求路径：/accredit
• 请求参数：username和password
• 返回结果：无

代码：

@RestController
@EnableConfigurationProperties(JwtProperties.class)
public class AuthController {

    @Autowired
    private AuthService authService;

    @Autowired
    private JwtProperties prop;

    /**
     * 登录授权
     *
     * @param username
     * @param password
     * @return
     */
    @PostMapping("accredit")
    public ResponseEntity<Void> authentication(
            @RequestParam("username") String username,
            @RequestParam("password") String password,
            HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) {
        // 登录校验
        String token = this.authService.authentication(username, password);
        if (StringUtils.isBlank(token)) {
            return new ResponseEntity<>(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
        }
        // 将token写入cookie,并指定httpOnly为true，防止通过JS获取和修改
        CookieUtils.setCookie(request, response, prop.getCookieName(),
                token, prop.getCookieMaxAge(), null, true);
        return ResponseEntity.ok().build();
    }
}

这里的cookie的name和生存时间，我们配置到属性文件：application.yml：

然后在JwtProperties中添加属性：

2.3.3.CookieUtils

要注意，这里我们使用了一个工具类，CookieUtils，可以在课前资料中找到，我们把它添加到leyou-common中，然后引入servlet相关依赖即可：

<dependency>
    <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
    <artifactId>tomcat-embed-core</artifactId>
</dependency>

代码：

package com.leyou.common.utils;

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.URLDecoder;
import java.net.URLEncoder;

/**
 * 
 * Cookie 工具类
 *
 */
public final class CookieUtils {

    static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CookieUtils.class);

    /**
     * 得到Cookie的值, 不编码
     * 
     * @param request
     * @param cookieName
     * @return
     */
    public static String getCookieValue(HttpServletRequest request, String cookieName) {
        return getCookieValue(request, cookieName, false);
    }

    /**
     * 得到Cookie的值,
     * 
     * @param request
     * @param cookieName
     * @return
     */
    public static String getCookieValue(HttpServletRequest request, String cookieName, boolean isDecoder) {
        Cookie[] cookieList = request.getCookies();
        if (cookieList == null || cookieName == null){
            return null;            
        }
        String retValue = null;
        try {
            for (int i = 0; i < cookieList.length; i++) {
                if (cookieList[i].getName().equals(cookieName)) {
                    if (isDecoder) {
                        retValue = URLDecoder.decode(cookieList[i].getValue(), "UTF-8");
                    } else {
                        retValue = cookieList[i].getValue();
                    }
                    break;
                }
            }
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            logger.error("Cookie Decode Error.", e);
        }
        return retValue;
    }

    /**
     * 得到Cookie的值,
     * 
     * @param request
     * @param cookieName
     * @return
     */
    public static String getCookieValue(HttpServletRequest request, String cookieName, String encodeString) {
        Cookie[] cookieList = request.getCookies();
        if (cookieList == null || cookieName == null){
            return null;            
        }
        String retValue = null;
        try {
            for (int i = 0; i < cookieList.length; i++) {
                if (cookieList[i].getName().equals(cookieName)) {
                    retValue = URLDecoder.decode(cookieList[i].getValue(), encodeString);
                    break;
                }
            }
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            logger.error("Cookie Decode Error.", e);
        }
        return retValue;
    }

    /**
     * 生成cookie，并指定编码
     * @param request 请求
     * @param response 响应
     * @param cookieName name
     * @param cookieValue value
     * @param encodeString 编码
     */
    public static final void setCookie(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, String cookieName, String cookieValue, String encodeString) {
        setCookie(request,response,cookieName,cookieValue,null,encodeString, null);
    }

    /**
     * 生成cookie，并指定生存时间
     * @param request 请求
     * @param response 响应
     * @param cookieName name
     * @param cookieValue value
     * @param cookieMaxAge 生存时间
     */
    public static final void setCookie(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, String cookieName, String cookieValue, Integer cookieMaxAge) {
        setCookie(request,response,cookieName,cookieValue,cookieMaxAge,null, null);
    }

    /**
     * 设置cookie，不指定httpOnly属性
     */
    public static final void setCookie(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, String cookieName, String cookieValue, Integer cookieMaxAge, String encodeString) {
        setCookie(request,response,cookieName,cookieValue,cookieMaxAge,encodeString, null);
    }

    /**
     * 设置Cookie的值，并使其在指定时间内生效
     * 
     * @param cookieMaxAge
     *            cookie生效的最大秒数
     */
    public static final void setCookie(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, String cookieName, String cookieValue, Integer cookieMaxAge, String encodeString, Boolean httpOnly) {
        try {
            if(StringUtils.isBlank(encodeString)) {
                encodeString = "utf-8";
            }

            if (cookieValue == null) {
                cookieValue = "";
            } else {
                cookieValue = URLEncoder.encode(cookieValue, encodeString);
            }
            Cookie cookie = new Cookie(cookieName, cookieValue);
            if (cookieMaxAge != null && cookieMaxAge > 0)
                cookie.setMaxAge(cookieMaxAge);
            if (null != request)// 设置域名的cookie
                cookie.setDomain(getDomainName(request));
            cookie.setPath("/");

            if(httpOnly != null) {
                cookie.setHttpOnly(httpOnly);
            }
            response.addCookie(cookie);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("Cookie Encode Error.", e);
        }
    }

    /**
     * 得到cookie的域名
     */
    private static final String getDomainName(HttpServletRequest request) {
        String domainName = null;

        String serverName = request.getRequestURL().toString();
        if (serverName == null || serverName.equals("")) {
            domainName = "";
        } else {
            serverName = serverName.toLowerCase();
            serverName = serverName.substring(7);
            final int end = serverName.indexOf("/");
            serverName = serverName.substring(0, end);
            final String[] domains = serverName.split("\\.");
            int len = domains.length;
            if (len > 3) {
                // www.xxx.com.cn
                domainName = domains[len - 3] + "." + domains[len - 2] + "." + domains[len - 1];
            } else if (len <= 3 && len > 1) {
                // xxx.com or xxx.cn
                domainName = domains[len - 2] + "." + domains[len - 1];
            } else {
                domainName = serverName;
            }
        }

        if (domainName != null && domainName.indexOf(":") > 0) {
            String[] ary = domainName.split("\\:");
            domainName = ary[0];
        }
        return domainName;
    }

}

2.3.3.UserClient

接下来我们肯定要对用户密码进行校验，所以我们需要通过FeignClient去访问 user-service微服务：

在leyou-auth中引入user-service-interface依赖：

<dependency>
    <groupId>com.leyou.user</groupId>
    <artifactId>leyou-user-interface</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

参照leyou-search或者leyou-goods-web，在leyou-auth-service中编写FeignClient：

@FeignClient(value = "user-service")
public interface UserClient extends UserApi {
}

在leyou-user-interface工程中添加api接口：

内容：

@RequestMapping("user")
public interface UserApi {

    @GetMapping("query")
    public User queryUser(
            @RequestParam("username") String username,
            @RequestParam("password") String password);
}

2.3.4.AuthService

在leyou-auth-service：

@Service
public class AuthService {

    @Autowired
    private UserClient userClient;

    @Autowired
    private JwtProperties properties;

    public String authentication(String username, String password) {

        try {
            // 调用微服务，执行查询
            User user = this.userClient.queryUser(username, password);

            // 如果查询结果为null，则直接返回null
            if (user == null) {
                return null;
            }

            // 如果有查询结果，则生成token
            String token = JwtUtils.generateToken(new UserInfo(user.getId(), user.getUsername()),
                    properties.getPrivateKey(), properties.getExpire());
            return token;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

2.3.5.项目完整结构

2.3.6.测试

2.4.登录页面

接下来，我们看看登录页面，是否能够正确的发出请求。

我们在页面输入登录信息，然后点击登录：

查看控制台：

发现请求的路径不对，我们的认证接口是：

/api/auth/accredit

我们打开login.html，修改路径信息：

页面ajax请求：

然后再次测试，成功跳转到了首页：

2.5.解决cookie写入问题

接下来我们查看首页cookie：

什么都没有，为什么？

2.5.1.问题分析

我们在之前测试时，清晰的看到了响应头中，有Set-Cookie属性，为什么在这里却什么都没有？

我们之前在讲cors跨域时，讲到过跨域请求cookie生效的条件：

• 服务的响应头中需要携带Access-Control-Allow-Credentials并且为true。
• 响应头中的Access-Control-Allow-Origin一定不能为*，必须是指定的域名
• 浏览器发起ajax需要指定withCredentials 为true

看看我们的服务端cors配置：

没有任何问题。

再看客户端浏览器的ajax配置，我们在js/common.js中对axios进行了统一配置：

一切OK。

那说明，问题一定出在响应的set-cookie头中。我们再次仔细看看刚才的响应头：

我们发现cookie的 domain属性似乎不太对。

cookie也是有域 的限制，一个网页，只能操作当前域名下的cookie，但是现在我们看到的地址是0.0.1，而页面是www.leyou.com,域名不匹配，cookie设置肯定失败了！

2.5.2.跟踪CookieUtils

我们去Debug跟踪CookieUtils，看看到底是怎么回事：

我们发现内部有一个方法，用来获取Domain：

它获取domain是通过服务器的host来计算的，然而我们的地址竟然是：127.0.0.1:8087，因此后续的运算，最终得到的domain就变成了：

问题找到了：我们请求时的serverName明明是：api.leyou.com，现在却被变成了：127.0.0.1，因此计算domain是错误的，从而导致cookie设置失败！

2.5.3.解决host地址的变化

那么问题来了：为什么我们这里的请求serverName变成了：127.0.0.1:8087呢？

这里的server name其实就是请求的时的主机名：Host，之所以改变，有两个原因：

• 我们使用了nginx反向代理，当监听到api.leyou.com的时候，会自动将请求转发至127.0.0.1:10010，即Zuul。
• 而后请求到达我们的网关Zuul，Zuul就会根据路径匹配，我们的请求是/api/auth，根据规则被转发到了 127.0.0.1:8087 ，即我们的授权中心。

我们首先去更改nginx配置，让它不要修改我们的host：proxy_set_header Host $host;

把nginx进行reload：

nginx -s reload

这样就解决了nginx这里的问题。但是Zuul还会有一次转发，所以要去修改网关的配置（leyou-gateway工程）：

重启后，我们再次测试。

最后计算得到的domain：

完美！

2.5.4.再次测试

我们再次登录，发现依然没有cookie！！

怎么回事呢？

我们通过RestClient访问下看看：

发现，响应头中还是没有set-cookie。

这是怎么回事？？

2.5.5.Zuul的敏感头过滤

Zuul内部有默认的过滤器，会对请求和响应头信息进行重组，过滤掉敏感的头信息：

会发现，这里会通过一个属性为SensitiveHeaders的属性，来获取敏感头列表，然后添加到IgnoredHeaders中，这些头信息就会被忽略。

而这个SensitiveHeaders的默认值就包含了set-cookie：

解决方案有两种：

全局设置：

• zuul.sensitive-headers=

指定路由设置：

• zuul.routes.<routeName>.sensitive-headers=
• zuul.routes.<routeName>.custom-sensitive-headers=true

思路都是把敏感头设置为null

2.5.6.最后的测试

再次重启后测试：

3.首页判断登录状态

虽然cookie已经成功写入，但是我们首页的顶部，登录状态依然没能判断出用户信息：

这里需要向后台发起请求，获取根据cookie获取当前用户的信息。

我们先看页面实现

3.1.页面JS代码

页面的顶部已经被我们封装为一个独立的Vue组件，在/js/pages/shortcut.js中

打开js，发现里面已经定义好了Vue组件，并且在created函数中，查询用户信息：

查看网络控制台，发现发起了请求：

因为token在cookie中，因此本次请求肯定会携带token信息在头中。

3.2.后台实现校验用户接口

我们在leyou-auth-service中定义用户的校验接口，通过cookie获取token，然后校验通过返回用户信息。

• 请求方式：GET
• 请求路径：/verify
• 请求参数：无，不过我们需要从cookie中获取token信息
• 返回结果：UserInfo，校验成功返回用户信息；校验失败，则返回401

代码：

/**
  * 验证用户信息
  * @param token
  * @return
  */
@GetMapping("verify")
public ResponseEntity<UserInfo> verifyUser(@CookieValue("LY_TOKEN")String token){
    try {
        // 从token中解析token信息
        UserInfo userInfo = JwtUtils.getInfoFromToken(token, this.properties.getPublicKey());
        // 解析成功返回用户信息
        return ResponseEntity.ok(userInfo);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    // 出现异常则，响应500
    return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).build();
}

3.3.测试

页面效果：

3.4.刷新token

每当用户在页面进行新的操作，都应该刷新token的过期时间，否则30分钟后用户的登录信息就无效了。而刷新其实就是重新生成一份token，然后写入cookie即可。

那么问题来了：我们怎么知道用户有操作呢？

事实上，每当用户来查询其个人信息，就证明他正在浏览网页，此时刷新cookie是比较合适的时机。因此我们可以对刚刚的校验用户登录状态的接口进行改进，加入刷新token的逻辑。

/**
  * 验证用户信息
  * @param token
  * @return
  */
@GetMapping("verify")
public ResponseEntity<UserInfo> verifyUser(@CookieValue("LY_TOKEN")String token, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
    try {
        // 从token中解析token信息
        UserInfo userInfo = JwtUtils.getInfoFromToken(token, this.properties.getPublicKey());
        // 解析成功要重新刷新token
        token = JwtUtils.generateToken(userInfo, this.properties.getPrivateKey(), this.properties.getExpire());
        // 更新cookie中的token
        CookieUtils.setCookie(request, response, this.properties.getCookieName(), token, this.properties.getCookieMaxAge());

        // 解析成功返回用户信息
        return ResponseEntity.ok(userInfo);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    // 出现异常则，响应500
    return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).build();
}

4.网关的登录拦截器

接下来，我们在Zuul编写拦截器，对用户的token进行校验，如果发现未登录，则进行拦截。

4.1.引入jwt相关配置

既然是登录拦截，一定是前置拦截器，我们在leyou-gateway中定义。

首先在pom.xml中，引入所需要的依赖：

<dependency>
    <groupId>com.leyou.common</groupId>
    <artifactId>leyou-common</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.leyou.auth</groupId>
    <artifactId>leyou-auth-common</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

然后编写application.yml属性文件，添加如下内容：

leyou:
  jwt:
    pubKeyPath:  C:\\tmp\\rsa\\rsa.pub # 公钥地址
    cookieName: LY_TOKEN # cookie的名称

编写属性类，读取公钥：

@ConfigurationProperties(prefix = "leyou.jwt")
public class JwtProperties {

    private String pubKeyPath;// 公钥

    private PublicKey publicKey; // 公钥

    private String cookieName;

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(JwtProperties.class);

    @PostConstruct
    public void init(){
        try {
            // 获取公钥和私钥
            this.publicKey = RsaUtils.getPublicKey(pubKeyPath);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("初始化公钥失败！", e);
            throw new RuntimeException();
        }
    }

    public String getPubKeyPath() {
        return pubKeyPath;
    }

    public void setPubKeyPath(String pubKeyPath) {
        this.pubKeyPath = pubKeyPath;
    }

    public PublicKey getPublicKey() {
        return publicKey;
    }

    public void setPublicKey(PublicKey publicKey) {
        this.publicKey = publicKey;
    }

    public String getCookieName() {
        return cookieName;
    }

    public void setCookieName(String cookieName) {
        this.cookieName = cookieName;
    }
}

4.2.编写过滤器逻辑

基本逻辑：

• 获取cookie中的token
• 通过JWT对token进行校验
• 通过：则放行；不通过：则重定向到登录页

@Component
@EnableConfigurationProperties(JwtProperties.class)
public class LoginFilter extends ZuulFilter {

    @Autowired
    private JwtProperties properties;

    @Override
    public String filterType() {
        return "pre";
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return 5;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return true;
    }

    @Override
    public Object run() throws ZuulException {
        // 获取上下文
        RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
        // 获取request
        HttpServletRequest request = context.getRequest();
        // 获取token
        String token = CookieUtils.getCookieValue(request, this.properties.getCookieName());
        // 校验
        try {
            // 校验通过什么都不做，即放行
            JwtUtils.getInfoFromToken(token, this.properties.getPublicKey());
        } catch (Exception e) {
            // 校验出现异常，返回403
            context.setSendZuulResponse(false);
            context.setResponseStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN.value());
        }
        return null;
    }
}

重启，刷新页面，发现请求校验的接口也被拦截了：

证明我们的拦截器生效了，但是，似乎有什么不对的。这个路径似乎不应该被拦截啊！

4.3.白名单

要注意，并不是所有的路径我们都需要拦截，例如：

• 登录校验接口：/auth/**
• 注册接口：/user/register
• 数据校验接口：/user/check/**
• 发送验证码接口：/user/code
• 搜索接口：/search/**

另外，跟后台管理相关的接口，因为我们没有做登录和权限，因此暂时都放行，但是生产环境中要做登录校验：

• 后台商品服务：/item/**

所以，我们需要在拦截时，配置一个白名单，如果在名单内，则不进行拦截。

在application.yaml中添加规则：

leyou:
  filter:
    allowPaths:
      - /api/auth
      - /api/search
      - /api/user/register
      - /api/user/check
      - /api/user/code
      - /api/item

然后读取这些属性：

内容：

@ConfigurationProperties(prefix = "leyou.filter")
public class FilterProperties {

    private List<String> allowPaths;

    public List<String> getAllowPaths() {
        return allowPaths;
    }

    public void setAllowPaths(List<String> allowPaths) {
        this.allowPaths = allowPaths;
    }
}

在过滤器中的shouldFilter方法中添加判断逻辑

代码：

@Component
@EnableConfigurationProperties({JwtProperties.class, FilterProperties.class})
public class LoginFilter extends ZuulFilter {

    @Autowired
    private JwtProperties jwtProp;

    @Autowired
    private FilterProperties filterProp;

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoginFilter.class);

    @Override
    public String filterType() {
        return "pre";
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return 5;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        // 获取上下文
        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        // 获取request
        HttpServletRequest req = ctx.getRequest();
        // 获取路径
        String requestURI = req.getRequestURI();
        // 判断白名单
        // 遍历允许访问的路径
        for (String path : this.filterProp.getAllowPaths()) {
            // 然后判断是否是符合
            if(requestURI.startsWith(path)){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    @Override
    public Object run() throws ZuulException {
        // 获取上下文
        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        // 获取request
        HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
        // 获取token
        String token = CookieUtils.getCookieValue(request, jwtProp.getCookieName());
        // 校验
        try {
            // 校验通过什么都不做，即放行
            JwtUtils.getInfoFromToken(token, jwtProp.getPublicKey());
        } catch (Exception e) {
            // 校验出现异常，返回403
            ctx.setSendZuulResponse(false);
            ctx.setResponseStatusCode(403);
            logger.error("非法访问，未登录，地址：{}", request.getRemoteHost(), e );
        }
        return null;
    }
}

再次测试：