前言

在 B/S 系統(tǒng)中，登錄功能通常都是基于 Cookie 來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)用戶登錄成功后，一般會將登錄狀態(tài)記錄到 Session 中，或者是給用戶簽發(fā)一個(gè) Token，無論哪一種方式，都需要在客戶端保存一些信息（Session ID 或 Token ），并要求客戶端在之后的每次請求中攜帶它們。在這樣的場景下，使用 Cookie 無疑是最方便的，因此我們一般都會將 Session 的 ID 或 Token 保存到 Cookie 中，當(dāng)服務(wù)端收到請求后，通過驗(yàn)證 Cookie 中的信息來判斷用戶是否登錄 。

單點(diǎn)登錄（Single Sign On, SSO）是指在同一帳號平臺下的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，用戶只需登錄一次，即可訪問所有相互信任的應(yīng)用系統(tǒng)。舉例來說，百度貼吧和百度地圖是百度公司旗下的兩個(gè)不同的應(yīng)用系統(tǒng)，如果用戶在百度貼吧登錄過之后，當(dāng)他訪問百度地圖時(shí)無需再次登錄，那么就說明百度貼吧和百度地圖之間實(shí)現(xiàn)了單點(diǎn)登錄。

單點(diǎn)登錄的本質(zhì)就是在多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中共享登錄狀態(tài)。如果用戶的登錄狀態(tài)是記錄在 Session 中的，要實(shí)現(xiàn)共享登錄狀態(tài)，就要先共享 Session，比如可以將 Session 序列化到 redis 中，讓多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)共享同一個(gè) Redis，直接讀取 Redis 來獲取 Session。

當(dāng)然僅此是不夠的，因?yàn)椴煌膽?yīng)用系統(tǒng)有著不同的域名，盡管 Session 共享了，但是由于 Session ID 是往往保存在瀏覽器 Cookie 中的，因此存在作用域的限制，無法跨域名傳遞，也就是說當(dāng)用戶在 app1.com 中登錄后，Session ID 僅在瀏覽器訪問 app1.com 時(shí)才會自動在請求頭中攜帶，而當(dāng)瀏覽器訪問 app2.com 時(shí)，Session ID 是不會被帶過去的。實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄的關(guān)鍵在于，如何讓 Session ID（或 Token）在多個(gè)域中共享。 

實(shí)現(xiàn)方式一：父域 Cookie

在將具體實(shí)現(xiàn)之前，我們先來聊一聊 Cookie 的作用域。

Cookie 的作用域由 domain 屬性和 path 屬性共同決定。domain 屬性的有效值為當(dāng)前域或其父域的域名/IP地址，在 Tomcat 中，domain 屬性默認(rèn)為當(dāng)前域的域名/IP地址。path 屬性的有效值是以“/”開頭的路徑，在 Tomcat 中，path 屬性默認(rèn)為當(dāng)前 Web 應(yīng)用的上下文路徑。

如果將 Cookie 的 domain 屬性設(shè)置為當(dāng)前域的父域，那么就認(rèn)為它是父域 Cookie。Cookie 有一個(gè)特點(diǎn)，即父域中的 Cookie 被子域所共享，換言之，子域會自動繼承父域中的Cookie。

利用 Cookie 的這個(gè)特點(diǎn)，不難想到，將 Session ID（或 Token）保存到父域中不就行了。沒錯，我們只需要將 Cookie 的 domain 屬性設(shè)置為父域的域名（主域名），同時(shí)將 Cookie 的 path 屬性設(shè)置為根路徑，這樣所有的子域應(yīng)用就都可以訪問到這個(gè) Cookie 了。不過這要求應(yīng)用系統(tǒng)的域名需建立在一個(gè)共同的主域名之下，如 tieba.baidu.com 和 map.baidu.com，它們都建立在 baidu.com 這個(gè)主域名之下，那么它們就可以通過這種方式來實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄。

總結(jié)：此種實(shí)現(xiàn)方式比較簡單，但不支持跨主域名。 

實(shí)現(xiàn)方式二：認(rèn)證中心

我們可以部署一個(gè)認(rèn)證中心，認(rèn)證中心就是一個(gè)專門負(fù)責(zé)處理登錄請求的獨(dú)立的 Web 服務(wù)。

用戶統(tǒng)一在認(rèn)證中心進(jìn)行登錄，登錄成功后，認(rèn)證中心記錄用戶的登錄狀態(tài)，并將 Token 寫入 Cookie。（注意這個(gè) Cookie 是認(rèn)證中心的，應(yīng)用系統(tǒng)是訪問不到的。）

應(yīng)用系統(tǒng)檢查當(dāng)前請求有沒有 Token，如果沒有，說明用戶在當(dāng)前系統(tǒng)中尚未登錄，那么就將頁面跳轉(zhuǎn)至認(rèn)證中心。由于這個(gè)操作會將認(rèn)證中心的 Cookie 自動帶過去，因此，認(rèn)證中心能夠根據(jù) Cookie 知道用戶是否已經(jīng)登錄過了。如果認(rèn)證中心發(fā)現(xiàn)用戶尚未登錄，則返回登錄頁面，等待用戶登錄，如果發(fā)現(xiàn)用戶已經(jīng)登錄過了，就不會讓用戶再次登錄了，而是會跳轉(zhuǎn)回目標(biāo) URL ，并在跳轉(zhuǎn)前生成一個(gè) Token，拼接在目標(biāo) URL 的后面，回傳給目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)。

應(yīng)用系統(tǒng)拿到 Token 之后，還需要向認(rèn)證中心確認(rèn)下 Token 的合法性，防止用戶偽造。確認(rèn)無誤后，應(yīng)用系統(tǒng)記錄用戶的登錄狀態(tài)，并將 Token 寫入 Cookie，然后給本次訪問放行。（注意這個(gè) Cookie 是當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)的，其他應(yīng)用系統(tǒng)是訪問不到的。）當(dāng)用戶再次訪問當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，就會自動帶上這個(gè) Token，應(yīng)用系統(tǒng)驗(yàn)證 Token 發(fā)現(xiàn)用戶已登錄，于是就不會有認(rèn)證中心什么事了。

這里順便介紹兩款認(rèn)證中心的開源實(shí)現(xiàn)：

• Apereo CAS 是一個(gè)企業(yè)級單點(diǎn)登錄系統(tǒng)，其中 CAS 的意思是”Central Authentication Service“。它最初是耶魯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目，后來轉(zhuǎn)讓給了 JASIG 組織，項(xiàng)目更名為 JASIG CAS，后來該組織并入了Apereo 基金會，項(xiàng)目也隨之更名為 Apereo CAS。

• XXL-SSO 是一個(gè)簡易的單點(diǎn)登錄系統(tǒng)，由大眾點(diǎn)評工程師許雪里個(gè)人開發(fā)，代碼比較簡單，沒有做安全控制，因而不推薦直接應(yīng)用在項(xiàng)目中，這里列出來僅供參考。

總結(jié)：此種實(shí)現(xiàn)方式相對復(fù)雜，支持跨域，擴(kuò)展性好，是單點(diǎn)登錄的標(biāo)準(zhǔn)做法。 

實(shí)現(xiàn)方式三：LocalStorage 跨域

前面，我們說實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄的關(guān)鍵在于，如何讓 Session ID（或 Token）在多個(gè)域中共享。

父域 Cookie 確實(shí)是一種不錯的解決方案，但是不支持跨域。那么有沒有什么奇淫技巧能夠讓 Cookie 跨域傳遞呢？

很遺憾，瀏覽器對 Cookie 的跨域限制越來越嚴(yán)格。Chrome 瀏覽器還給 Cookie 新增了一個(gè) SameSite 屬性，此舉幾乎禁止了一切跨域請求的 Cookie 傳遞（超鏈接除外），并且只有當(dāng)使用 HTTPs 協(xié)議時(shí)，才有可能被允許在 AJAX 跨域請求中接受服務(wù)器傳來的 Cookie。

不過，在前后端分離的情況下，完全可以不使用 Cookie，我們可以選擇將 Session ID （或 Token ）保存到瀏覽器的 LocalStorage 中，讓前端在每次向后端發(fā)送請求時(shí)，主動將 LocalStorage 的數(shù)據(jù)傳遞給服務(wù)端。這些都是由前端來控制的，后端需要做的僅僅是在用戶登錄成功后，將 Session ID （或 Token ）放在響應(yīng)體中傳遞給前端。

在這樣的場景下，單點(diǎn)登錄完全可以在前端實(shí)現(xiàn)。前端拿到 Session ID （或 Token ）后，除了將它寫入自己的 LocalStorage 中之外，還可以通過特殊手段將它寫入多個(gè)其他域下的 LocalStorage 中。

關(guān)鍵代碼如下：

// 獲取 token
var token = result.data.token;

// 動態(tài)創(chuàng)建一個(gè)不可見的iframe，在iframe中加載一個(gè)跨域HTML
var iframe = document.createElement("iframe");
iframe.src = "http://app1.com/localstorage.html";
document.body.append(iframe);
// 使用postMessage()方法將token傳遞給iframe
setTimeout(function () {
    iframe.contentWindow.postMessage(token, "http://app1.com");
}, 4000);
setTimeout(function () {
    iframe.remove();
}, 6000);

// 在這個(gè)iframe所加載的HTML中綁定一個(gè)事件監(jiān)聽器，當(dāng)事件被觸發(fā)時(shí)，把接收到的token數(shù)據(jù)寫入localStorage
window.addEventListener('message', function (event) {
    localStorage.setItem('token', event.data)
}, false);

前端通過 iframe+postMessage() 方式，將同一份 Token 寫入到了多個(gè)域下的 LocalStorage 中，前端每次在向后端發(fā)送請求之前，都會主動從 LocalStorage 中讀取 Token 并在請求中攜帶，這樣就實(shí)現(xiàn)了同一份 Token 被多個(gè)域所共享。

總結(jié)：此種實(shí)現(xiàn)方式完全由前端控制，幾乎不需要后端參與，同樣支持跨域。

補(bǔ)充：域名分級

從專業(yè)的角度來說（根據(jù)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》中的定義），.com、.cn 為一級域名（也稱頂級域名），.com.cn、baidu.com 為二級域名，sina.com.cn、tieba.baidu.com 為三級域名，以此類推，N 級域名就是 N-1 級域名的直接子域名。

從使用者的角度來說，一般把可支持獨(dú)立備案的主域名稱作一級域名，如 baidu.com、sina.com.cn 皆可稱作一級域名，在主域名下建立的直接子域名稱作二級域名，如 tieba.baidu.com 為二級域名。

為了避免歧義，本人將使用“主域名“替代”一級域名“的說法。