前后端登录验证cookie和token

待我称王封你为后i 2021-09-07 06:13 540阅读 0赞

### 前后端登录验证 ###

*  一、web开发模式
 *   *  1.基于服务的渲染的传统web开发模式
     *  2.前后端分离的开发模式
 *  二、 身份认证
 *  三、http的无状态性
 *  四、突破http的无状态性
 *  五、Cookie
 *   *  1.cookie的特性
     *  2.cookie的作用
     *  3.Cookie不具有安全性
 *  六、Session的工作原理cookie
 *  七、在express中使用cookie
 *   *  1.安装 express-session中间件
     *  2.配置中间件
     *  3.向session中存数据
     *  4.从session中取数据
     *  5.清空Session
 *  八、JWT认证机制token
 *   *  1.什么是JWT
     *  2.JWT工作原理
     *  3.JWT的使用方式
 *  九、在Express中使用JWT
 *   *  1.安装JWT相关的包
     *  2.引入JWT字符串相关的包
     *  3.定义secret密钥
     *  4.登录成功后生成JWT字符串
     *  5.将JWT还原成JSON对象
     *  6.使用req.use获取用户信息
     *  7.捕获解析JWT失败后产生的错误

# 一、web开发模式 #

## 1.基于服务的渲染的传统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，是在服务器端通过字符串的拼接，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  
**优点：**  
1.前端耗时少。  
服务器端动态生成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  
**2.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的信息，更有利于SEO

缺点：  
1.占用服务器端资源，即服务器完成HTML页面内容的拼接，如果请求较多，会对服务器造成一点的访问压力  
2.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

适合企业级网址

## 2.前后端分离的开发模式 ##

前后端分离模式依赖于ajax技术的广泛应用，即后端只负责提供接口，前端使用ajax调用接口的开发模式

优点：  
1.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。  
2.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是刷新

缺点：  
1.不利于seo  
完整的html页面需要在客户端动态拼接完成，所以爬虫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，技术能够很好的解决seo问题。

适合类似于后台管理网址。.

也可采用首屏服务器端渲染+其他页面前后端分离的模式

# 二、 身份认证 #

又称鉴权，是指通过一定的手段，完成对用户的确认。  
web中也需要身份的验证。  
是为了当前所声称为某种身份的用户，确实是这个身份的用户。  
这样才不会把一个人的信息显示在另一个人身上。

1.服务器渲染推荐使用session认证机制，即cookie  
2.前后端分离推荐使用jwt认证机制

# 三、http的无状态性 #

客户端的每次http请求都是独立的，连续多个请求直接是没有直接关系，服务器不会主动保留每次http请求的状态。

# 四、突破http的无状态性 #

使用Cookie

# 五、Cookie #

cookie是存储在用户浏览器中的一段不超过4kb的字符串。它由一个名称，一个值和其他几个用于控制cookie有效期、安全性、使用范围的可选属性组成。  
在application的cookies可以查看浏览器的coolie

不同域名下的cookie是各自独立的，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一起发过去给服务器。

## 1.cookie的特性 ##

1.自动发送，不需要开发人员手动发送  
2.域名独立，不同域名下的cookie是不同的  
3.过期时限，在有效期范围的cookie才是有效的。  
4.4kb限制。

## 2.cookie的作用 ##

客户端在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。  
之后，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。  
不同域名下的cookie是不一样的。

## 3.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。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。

# 六、Session的工作原理cookie #

浏览器在第一次登录提交账号密码后，服务器先验证账号和密码，验证成功后，将用户信息存储在服务器的内存中，同时生成对应的cookie字符串，然后把cookie发送给浏览器。浏览器收到之后，将cookie存储在当前域名下。之后浏览器再次发送请求时，会自动把当前域名下的cookie放在请求头中，发送给服务器。服务器跟前接收到的cookie，先从内存中查找到对应的用户信息，认证成功后，根据请求内容，返回对应的请求信息。

# 七、在express中使用cookie #

## 1.安装 express-session中间件 ##

npm install  express-session

## 2.配置中间件 ##

express-session 中间件安装成功后，需要通过 app.use() 来注册 session 中间件

const session = require('express-session')
    //导入中间件
    
    app.use(session({ 
          secret:'key' ,//secret属性可以是任意字符串
          resave:false, //固定写法
          saveUninitialized:true//固定写法
     
    }))

## 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  
没有配置之前是没有req.session这个属性的

app.post('/api/login',(req,res)=>{ 
    if(req.body.username != 'admin' ||  req.body.password !=='admin'){ 
        return res.send({ status:1,msg :'登录失败'})
    
    }
    
    req.session.user = req.body  //将用户信息，存储到session中
    req.session.islogin =true      //将用户登录状态，存储到session中
    res.send({ status:0,msg:'登陆成功'})
    })

## 4.从session中取数据 ##

可以直接从req.session对象上获取之前存储的数据，

//获取信息的接口
    app.get('/api/username',(req,res)=>{ 
           
           //判断用户是否登录
          if(!req.session.islogin){ 
       return res.send({ status:1,msg:'fail'})
    }
    
    res.send({ stats:0,msg:'success',username:req.session.user.username})
    })

## 5.清空Session ##

调用 req.session.destroy() 函数，即可清空服务器保存的 session 信息。  
当用户点击退出登录时，就访问这个接口

app.post('/api/logout',(req,res)=>{ 
    
     req.session.destroy()
     res.send({ 
        status:0,
        msg:'退出登录成功'
    
    })
    
    })

需要注意的时，req.session.destroy()是删除的当前退出登录的那个用户，其他登录的用户不会受到影响，即谁访问了这个接口就删除谁。

# 八、JWT认证机制token #

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。所以引申出JWT认证机制。

即：  
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。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。

## 1.什么是JWT ##

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

## 2.JWT工作原理 ##

浏览器在第一次登录的时候，提交账号密码，服务器接收之后，经过验证，通过之后，进行一个操作，将用户信息进行加密生成一个Token字符串，之后将这个字符串返回给浏览器。浏览器接收到这给Token之后，存在浏览器本地的LocalStorage或者SessionStorage中，之后客户端再次发送请求时，通过请求头的Authorization字段，将Token发送给服务器，服务器接收到请求后，将这个加密的Token还原成用户的信息，然后进行身份验证，通过后，跟据请求内容，返回对应的响应内容。

即Token是存在客户端的，而cookie是存在服务器的。  
可以把Token也看作请求的一个数据。通过验证这个数据来判断用户是否登录或是否是本人。  
3.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，点只是起分隔的作用，其他没什么作用  
其中Header和Payload是来保护Token的安全性的  
Payload才是真正的用户信息，它是用户信息加密后生成的一个字符串。

## 3.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 或 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 :Bearer token字符串

# 九、在Express中使用JWT #

## 1.安装JWT相关的包 ##

npm install jsonwebtoken express-jwt

jsonwebtoken 是用于生成JWT字符串的包  
express-jwt 用于将JWT字符解析换原成JSON对象。

## 2.引入JWT字符串相关的包 ##

const  jwt =   require('jsonwebtoken ')
    const  expressJWT=   require('express-jwt')

## 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和解密的 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 密钥本质上是一个字符串

const secretKey = '这是一个字符串，越复杂越好，最好动态生成。'

## 4.登录成功后生成JWT字符串 ##

app.post('./api/login',(res,req)=>{ 
    
      //当登录成功后，生成JWT字符串
    //省略验证登录
    //之后发送给浏览器
    res.send({ 
       status:200,
       msg:'登录成功'，
       token:jsw.sign({ username:userinfo.username},secretKey,{ expiresIn:'30s'})
    
    
    })
    //jsw.sign生成JST字符串，三个参数分别是:用户信息对象，加密密钥，配置对象。
    //expiresIn表示这个token30后无效了，需要再次登录，重新生成一个token
    
    })

## 5.将JWT还原成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：

app.use(expressJWT({ secret:secretKey}).unless({ path:[/^\/api\//]}))

expressJWT(\{secret:secretKey\})就是用来解析Token的中间件，  
unless(\{path:\[/^/api//\]\}))是用来指定哪些接口不需要访问权限的  
这个表示以/api开头的接口都不需要访问权限。

## 6.使用req.use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，没有访问权限的接口里面没有req.user这个对象

app.get('/admin/getinfo',(req,res)=>{ 
    
        console.log(req.user)
    res.send({ 
    
         status:200,
         message:'获取用户信息成功'，
         data:req.user
    
    })
    
    })

## 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 字符串过期或不合法，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，  
在项目的最后，所有路由之后里接收错误

app.use((err,req,res,next)=>{ 
    
    //token解析失败到这的错误
    if(err.name ===  'UnauthorizadError'){ 
    
      return res.send({ status:401,message:'无效的token'})
    
    }
    
    //其他原因的错误
    res.send({ status:500,message:'未知错误'})
    
    
    })