這篇文章主要介紹“Node如何實(shí)現(xiàn)JWT鑒權(quán)機(jī)制”的相關(guān)知識(shí)，小編通過實(shí)際案例向大家展示操作過程，操作方法簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)，希望這篇“Node如何實(shí)現(xiàn)JWT鑒權(quán)機(jī)制”文章能幫助大家解決問題。
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一種技術(shù)的出現(xiàn)，就是彌補(bǔ)另一種技術(shù)的的缺陷。在JWT出現(xiàn)之前，Session 認(rèn)證機(jī)制需要配合 Cookie 才能實(shí)現(xiàn)。由于 Cookie 默認(rèn)不支持跨域訪問，所以，當(dāng)涉及到前端跨域請(qǐng)求后端接口的時(shí)候，需要做很多額外的配置，才能實(shí)現(xiàn)跨域 Session 認(rèn)證。
注意：
當(dāng)前端請(qǐng)求后端接口不存在跨域問題的時(shí)候，推薦使用 Session 身份認(rèn)證機(jī)制。
當(dāng)前端需要跨域請(qǐng)求后端接口的時(shí)候，不推薦使用 Session 身份認(rèn)證機(jī)制，推薦使用 JWT 認(rèn)證機(jī)制。
JWT（英文全稱：JSON Web Token）是目前最流行的跨域認(rèn)證解決方案。本質(zhì)就是一個(gè)字符串書寫規(guī)范，如下圖，作用是用來在用戶和服務(wù)器之間傳遞安全可靠的信息
在目前前后端分離的開發(fā)過程中，使用token鑒權(quán)機(jī)制用于身份驗(yàn)證是最常見的方案，流程如下：
服務(wù)器當(dāng)驗(yàn)證用戶賬號(hào)和密碼正確的時(shí)候，給用戶頒發(fā)一個(gè)令牌，這個(gè)令牌作為后續(xù)用戶訪問一些接口的憑證
后續(xù)訪問會(huì)根據(jù)這個(gè)令牌判斷用戶是否有權(quán)限進(jìn)行訪問
總結(jié)：用戶的信息通過 Token 字符串的形式，保存在客戶端瀏覽器中。服務(wù)器通過還原Token 字符串的形式來認(rèn)證用戶的身份。
Token，分成了三部分，頭部（Header）、載荷（Payload）、簽名（Signature），并以.進(jìn)行拼接。其中頭部和載荷都是以JSON格式存放數(shù)據(jù)，只是進(jìn)行了編碼。格式如下：
Header.Payload.Signature
下面是 JWT 字符串的示例：
Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VybmFtZSI6ImFkbWluIiwiaWF0IjoxNjQ0ODI3NzI2LCJleHAiOjE2NDQ4Mjc3NTZ9.gdZKg9LkPiQZIgNAZ1Mn14GQd9kZZua-_unwHQoRsKE
注意：Bearer 是手動(dòng)添加的頭部信息，必須攜帶此信息才能解析token ！
每個(gè)JWT都會(huì)帶有頭部信息，這里主要聲明使用的算法。聲明算法的字段名為alg，同時(shí)還有一個(gè)typ的字段，默認(rèn)JWT即可。以下示例中算法為HS256：
重慶分公司
重慶分公司
{ "alg": "HS256", "typ": "JWT" }因?yàn)镴WT是字符串，所以我們還需要對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行Base64編碼，編碼后字符串如下：
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9
載荷即消息體，這里會(huì)存放實(shí)際的內(nèi)容，也就是Token的數(shù)據(jù)聲明，例如用戶的id和name，默認(rèn)情況下也會(huì)攜帶令牌的簽發(fā)時(shí)間iat，通過還可以設(shè)置過期時(shí)間，如下：
{
"sub": "1234567890",
"name": "CoderBin",
"iat": 1516239022
}同樣進(jìn)行Base64編碼后，字符串如下：
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ
簽名是對(duì)頭部和載荷內(nèi)容進(jìn)行簽名，一般情況，設(shè)置一個(gè)secretKey，對(duì)前兩個(gè)的結(jié)果進(jìn)行HMACSHA25算法，公式如下：
Signature = HMACSHA256(base64Url(header)+.+base64Url(payload),secretKey)
一旦前面兩部分?jǐn)?shù)據(jù)被篡改，只要服務(wù)器加密用的密鑰沒有泄露，得到的簽名肯定和之前的簽名不一致
客戶端收到服務(wù)器返回的 JWT 之后，通常會(huì)將它儲(chǔ)存在 localStorage 或 sessionStorage 中。
此后，客戶端每次與服務(wù)器通信，都要帶上這個(gè) JWT 的字符串，從而進(jìn)行身份認(rèn)證。推薦的做法是把 JWT 放在 HTTP 請(qǐng)求頭的 Authorization 字段中，格式如下：
Authorization: Bearer
Token 的使用分成了兩部分：
生成token：登錄成功的時(shí)候，頒發(fā)token
驗(yàn)證token：訪問某些資源或者接口時(shí)，驗(yàn)證token
接下來就在 node+express 環(huán)境下帶大家實(shí)現(xiàn)jwt鑒權(quán)，最后有完整代碼加注釋，可以直接看最后的代碼
運(yùn)行如下命令，安裝如下兩個(gè) JWT 相關(guān)的包：
npm i jsonwebtoken express-jwt
其中：
jsonwebtoken 用于生成 JWT 字符串
express-jwt 用于驗(yàn)證token，將 JWT 字符串解析還原成 JSON 對(duì)象
在app.js中
// 導(dǎo)入用于生成 JWT 字符串的包
const jwt = require('jsonwebtoken')
// 導(dǎo)入用戶將客戶端發(fā)送過來的 JWT 字符串，解析還原成 JSON 對(duì)象的包
const expressJWT = require('express-jwt')為了保證 JWT 字符串的安全性，防止 JWT 字符串在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中被別人破解，我們需要專門定義一個(gè)用于加密和解密的 secret 密鑰：
當(dāng)生成 JWT 字符串的時(shí)候，需要使用 secret 密鑰對(duì)用戶的信息進(jìn)行加密，最終得到加密好的 JWT 字符串
當(dāng)把 JWT 字符串解析還原成 JSON 對(duì)象的時(shí)候，需要使用 secret 密鑰進(jìn)行解密
// 這個(gè) secretKey 的是可以是任意的字符串 const secretKey = 'CoderBin ^_^'
調(diào)用 jsonwebtoken包提供的 sign() 方法，將用戶的信息加密成 JWT 字符串，響應(yīng)給客戶端：
參數(shù) 1：用戶的信息對(duì)象
參數(shù) 2：解密的秘鑰
參數(shù) 3：配置對(duì)象，可以配置 token 的有效期
注意：千萬不要把密碼加密到 token 字符串中！
// 登錄接口
app.post('/api/login', function (req, res) {
// 將 req.body 請(qǐng)求體中的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)存為 userinfo 常量
const userinfo = req.body
// 省略登錄失敗情況下的代碼...
// 登錄成功
// 在登錄成功之后，調(diào)用 jwt.sign() 方法生成 JWT 字符串。并通過 token 屬性發(fā)送給客戶端
const tokenStr = jwt.sign(
{ username: userinfo.username },
secretKey,
{ expiresIn: '30s' }
)
// 向客戶端響應(yīng)成功的消息
res.send({
status: 200,
message: '登錄成功！',
token: tokenStr // 要發(fā)送給客戶端的 token 字符串
})
})客戶端每次在訪問那些有權(quán)限接口的時(shí)候，都需要主動(dòng)通過請(qǐng)求頭中的 Authorization 字段，將 Token 字符串發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行身份認(rèn)證。
此時(shí)，服務(wù)器可以通過 express-jwt這個(gè)中間件，自動(dòng)將客戶端發(fā)送過來的 Token 解析還原成 JSON 對(duì)象：
express.JWT({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] }) 就是用來解析 Token 的中間件
express-jwt 模塊，現(xiàn)在默認(rèn)為 6版本以上，必須加上： algorithms: ['HS256']
注意：只要配置成功了 express-jwt 這個(gè)中間件，就會(huì)自動(dòng)把解析出來的用戶信息，掛載到 req.user 屬性上
// 1. 使用 app.use() 來注冊(cè)中間件
app.use(expressJWT({
secret: secretKey,
algorithms: ['HS256']
}).unless({ path: [/^\/api\//] }))注意：
secret 必須和 sign 時(shí)候保持一致
可以通過 unless 配置接口白名單，也就是哪些 URL 可以不用經(jīng)過校驗(yàn)，像登陸/注冊(cè)都可以不用校驗(yàn)
校驗(yàn)的中間件需要放在需要校驗(yàn)的路由前面，無法對(duì)前面的 URL 進(jìn)行校驗(yàn)
當(dāng) express-jwt 這個(gè)中間件配置成功之后，即可在那些有權(quán)限的接口中，使用 req.user 對(duì)象，來訪問從 JWT 字符串中解析出來的用戶信息了，示例代碼如下：
// 這是一個(gè)有權(quán)限的 API 接口，必須在 Header 中攜帶 Authorization 字段，值為 token，才允許訪問
app.get('/admin/getinfo', function (req, res) {
// TODO_05：使用 req.user 獲取用戶信息，并使用 data 屬性將用戶信息發(fā)送給客戶端
console.log(req.user);
res.send({
status: 200,
message: '獲取用戶信息成功！',
data: req.user // 要發(fā)送給客戶端的用戶信息
})
})當(dāng)使用 express-jwt 解析 Token 字符串時(shí)，如果客戶端發(fā)送過來的 Token 字符串過期或不合法，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)解析失敗的錯(cuò)誤，影響項(xiàng)目的正常運(yùn)行。我們可以通過 Express 的錯(cuò)誤中間件，捕獲這個(gè)錯(cuò)誤并進(jìn)行相關(guān)的處理，示例代碼如下:
app.use((err, req, res, next) => {
// 這次錯(cuò)誤是由 token 解析失敗導(dǎo)致的
if (err.name === 'UnauthorizedError') {
return res.send({
status: 401,
message: '無效的token'
})
}
res.send({
status: 500,
message: '未知的錯(cuò)誤'
})
})app.js
// 導(dǎo)入 express 模塊
const express = require('express')
// 創(chuàng)建 express 的服務(wù)器實(shí)例
const app = express()
// TODO_01：安裝并導(dǎo)入 JWT 相關(guān)的兩個(gè)包，分別是 jsonwebtoken 和 express-jwt
const jwt = require('jsonwebtoken')
const expressJWT = require('express-jwt')
// 允許跨域資源共享
const cors = require('cors')
app.use(cors())
// 解析 post 表單數(shù)據(jù)的中間件
const bodyParser = require('body-parser')
// 這里用內(nèi)置的中間件也行： app.use(express.urlencoded({ extended: false }))
app.use(bodyParser.urlencoded({ extended: false }))
// TODO_02：定義 secret 密鑰，建議將密鑰命名為 secretKey
// 這個(gè) secretKey 的是可以是任意的字符串
const secretKey = 'smiling ^_^'
// TODO_04：注冊(cè)將 JWT 字符串解析還原成 JSON 對(duì)象的中間件
// 1. 使用 app.use() 來注冊(cè)中間件
// 2. express.JWT({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] }) 就是用來解析 Token 的中間件
// 2.1 express-jwt 模塊，現(xiàn)在默認(rèn)為 6版本以上，必須加上： algorithms: ['HS256']
// 3. .unless({ path: [/^\/api\//] }) 用來指定哪些接口不需要訪問權(quán)限
// 4. 注意：只要配置成功了 express-jwt 這個(gè)中間件，就會(huì)自動(dòng)把解析出來的用戶信息，掛載到 req.user 屬性上
app.use(expressJWT({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] }).unless({ path: [/^\/api\//] }))
// 登錄接口
app.post('/api/login', function (req, res) {
// 將 req.body 請(qǐng)求體中的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)存為 userinfo 常量
const userinfo = req.body
// 登錄失敗
if (userinfo.username !== 'admin' || userinfo.password !== '000000') {
return res.send({
status: 400,
message: '登錄失?。?#39;
})
}
// 登錄成功
// TODO_03：在登錄成功之后，調(diào)用 jwt.sign() 方法生成 JWT 字符串。并通過 token 屬性發(fā)送給客戶端
// 參數(shù) 1：用戶的信息對(duì)象
// 參數(shù) 2：解密的秘鑰
// 參數(shù) 3：配置對(duì)象，可以配置 token 的有效期
// 記住：千萬不要把密碼加密到 token 字符串中！
const tokenStr = jwt.sign({ username: userinfo.username }, secretKey, { expiresIn: '30s' })
res.send({
status: 200,
message: '登錄成功！',
token: tokenStr // 要發(fā)送給客戶端的 token 字符串
})
})
// 這是一個(gè)有權(quán)限的 API 接口，必須在 Header 中攜帶 Authorization 字段，值為 token，才允許訪問
app.get('/admin/getinfo', function (req, res) {
// TODO_05：使用 req.user 獲取用戶信息，并使用 data 屬性將用戶信息發(fā)送給客戶端
console.log(req.user);
res.send({
status: 200,
message: '獲取用戶信息成功！',
data: req.user // 要發(fā)送給客戶端的用戶信息
})
})
// TODO_06：使用全局錯(cuò)誤處理中間件，捕獲解析 JWT 失敗后產(chǎn)生的錯(cuò)誤
app.use((err, req, res, next) => {
// 這次錯(cuò)誤是由 token 解析失敗導(dǎo)致的
if (err.name === 'UnauthorizedError') {
return res.send({
status: 401,
message: '無效的token'
})
}
res.send({
status: 500,
message: '未知的錯(cuò)誤'
})
})
// 調(diào)用 app.listen 方法，指定端口號(hào)并啟動(dòng)web服務(wù)器
app.listen(8888, function () {
console.log('Express server running at http://127.0.0.1:8888')
})借助 postman 工具測(cè)試接口
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