Spring Boot+Spring Security+JWT 实现 RESTful Api 认证（一）

不念不忘少年蓝@ 2024-02-18 15:11 8阅读 0赞

作者：迷彩  
出处：\[Java源码网\](https://javaymw.com/)  
原文地址：[https://javaymw.com/post/59][https_javaymw.com_post_59]

**摘要**：用spring-boot开发RESTful API非常的方便，在生产环境中，对发布的API增加授权保护是非常必要的。现在我们来看如何利用JWT技术为API增加授权保护，保证只有获得授权的用户才能够访问API。

#### 一：开发一个简单的API ####

在IDEA开发工具中新建一个maven工程，添加对应的依赖如下：

<dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                <version>5.1.30</version>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
                <artifactId>jjwt</artifactId>
                <version>0.7.0</version>
            </dependency>

新建一个UserController.java文件，在里面 在中增加一个hello方法：

@RequestMapping("/hello")
        @ResponseBody
        public String hello(){
            return "hello";
        }

这样一个简单的RESTful API就开发好了。

现在我们运行一下程序看看效果，执行JwtauthApplication.java类中的main方法：

等待程序启动完成后，可以简单的通过curl工具进行API的调用，如下图：

![Center][]

至此，我们的接口就开发完成了。但是这个接口没有任何授权防护，任何人都可以访问，这样是不安全的，下面我们开始加入授权机制。

#### 二：增加用户注册功能 ####

首先增加一个实体类User.java：

package boss.portal.entity;
    
    import javax.persistence.*;
    
    /**
     * @author zhaoxinguo on 2017/9/13.
     */
    @Entity
    @Table(name = "tb_user")
    public class User {
    
        @Id
        @GeneratedValue
        private long id;
        private String username;
        private String password;
    
        public long getId() {
            return id;
        }
    
        public String getUsername() {
            return username;
        }
    
        public void setUsername(String username) {
            this.username = username;
        }
    
        public String getPassword() {
            return password;
        }
    
        public void setPassword(String password) {
            this.password = password;
        }
    }

然后增加一个Repository类UserRepository，可以读取和保存用户信息：

package boss.portal.repository;
    
    import boss.portal.entity.User;
    import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
    
    /**
     * @author zhaoxinguo on 2017/9/13.
     */
    public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    
        User findByUsername(String username);
    
    }

在UserController类中增加注册方法，实现用户注册的接口：

/**
         * 该方法是注册用户的方法，默认放开访问控制
         * @param user
         */
        @PostMapping("/signup")
        public void signUp(@RequestBody User user) {
            user.setPassword(bCryptPasswordEncoder.encode(user.getPassword()));
            applicationUserRepository.save(user);
        }

其中的 @PostMapping ( "/signup" )

这个方法定义了用户注册接口，并且指定了url地址是/users/signup。由于类上加了注解 @RequestMapping(“/users”)，类中的所有方法的url地址都会有/users前缀，所以在方法上只需指定/signup子路径即可。

密码采用了BCryptPasswordEncoder进行加密，我们在Application中增加BCryptPasswordEncoder实例的定义。

package boss.portal;
    
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.context.annotation.Bean;
    import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
    
    @SpringBootApplication
    public class JwtauthApplication {
    
    	@Bean
    	public BCryptPasswordEncoder bCryptPasswordEncoder() {
    		return new BCryptPasswordEncoder();
    	}
    
    	public static void main(String[] args) {
    		SpringApplication.run(JwtauthApplication.class, args);
    	}
    }

**三：增加JWT认证功能**

用户填入用户名密码后，与数据库里存储的用户信息进行比对，如果通过，则认证成功。传统的方法是在认证通过后，创建sesstion，并给客户端返回cookie。现在我们采用JWT来处理用户名密码的认证。区别在于，认证通过后，服务器生成一个token，将token返回给客户端，客户端以后的所有请求都需要在http头中指定该token。服务器接收的请求后，会对token的合法性进行验证。验证的内容包括：

1.  内容是一个正确的JWT格式
2.  检查签名
3.  检查claims
4.  检查权限

处理登录

创建一个类JWTLoginFilter，核心功能是在验证用户名密码正确后，生成一个token，并将token返回给客户端：

package boss.portal.web.filter;
    
    import boss.portal.entity.User;
    import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
    import io.jsonwebtoken.Jwts;
    import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
    import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
    import org.springframework.security.authentication.UsernamePasswordAuthenticationToken;
    import org.springframework.security.core.Authentication;
    import org.springframework.security.core.AuthenticationException;
    import org.springframework.security.web.authentication.UsernamePasswordAuthenticationFilter;
    
    import javax.servlet.FilterChain;
    import javax.servlet.ServletException;
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    import java.io.IOException;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Date;
    
    /**
     * 验证用户名密码正确后，生成一个token，并将token返回给客户端
     * 该类继承自UsernamePasswordAuthenticationFilter，重写了其中的2个方法
     * attemptAuthentication ：接收并解析用户凭证。
     * successfulAuthentication ：用户成功登录后，这个方法会被调用，我们在这个方法里生成token。
     * @author zhaoxinguo on 2017/9/12.
     */
    public class JWTLoginFilter extends UsernamePasswordAuthenticationFilter {
    
        private AuthenticationManager authenticationManager;
    
        public JWTLoginFilter(AuthenticationManager authenticationManager) {
            this.authenticationManager = authenticationManager;
        }
    
        // 接收并解析用户凭证
        @Override
        public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest req,
                                                    HttpServletResponse res) throws AuthenticationException {
            try {
                User user = new ObjectMapper()
                        .readValue(req.getInputStream(), User.class);
    
                return authenticationManager.authenticate(
                        new UsernamePasswordAuthenticationToken(
                                user.getUsername(),
                                user.getPassword(),
                                new ArrayList<>())
                );
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    
        // 用户成功登录后，这个方法会被调用，我们在这个方法里生成token
        @Override
        protected void successfulAuthentication(HttpServletRequest req,
                                                HttpServletResponse res,
                                                FilterChain chain,
                                                Authentication auth) throws IOException, ServletException {
    
            String token = Jwts.builder()
                    .setSubject(((org.springframework.security.core.userdetails.User) auth.getPrincipal()).getUsername())
                    .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 60 * 60 * 24 * 1000))
                    .signWith(SignatureAlgorithm.HS512, "MyJwtSecret")
                    .compact();
            res.addHeader("Authorization", "Bearer " + token);
        }
    
    }

该类继承自UsernamePasswordAuthenticationFilter，重写了其中的2个方法：

`attemptAuthentication` ：接收并解析用户凭证。

`successfulAuthentication` ：用户成功登录后，这个方法会被调用，我们在这个方法里生成token。

授权验证

用户一旦登录成功后，会拿到token，后续的请求都会带着这个token，服务端会验证token的合法性。

创建JWTAuthenticationFilter类，我们在这个类中实现token的校验功能。

package boss.portal.web.filter;
    
    import io.jsonwebtoken.Jwts;
    import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
    import org.springframework.security.authentication.UsernamePasswordAuthenticationToken;
    import org.springframework.security.core.context.SecurityContextHolder;
    import org.springframework.security.web.authentication.www.BasicAuthenticationFilter;
    
    import javax.servlet.FilterChain;
    import javax.servlet.ServletException;
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    import java.io.IOException;
    import java.util.ArrayList;
    
    /**
     * token的校验
     * 该类继承自BasicAuthenticationFilter，在doFilterInternal方法中，
     * 从http头的Authorization 项读取token数据，然后用Jwts包提供的方法校验token的合法性。
     * 如果校验通过，就认为这是一个取得授权的合法请求
     * @author zhaoxinguo on 2017/9/13.
     */
    public class JWTAuthenticationFilter extends BasicAuthenticationFilter {
    
        public JWTAuthenticationFilter(AuthenticationManager authenticationManager) {
            super(authenticationManager);
        }
    
        @Override
        protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
            String header = request.getHeader("Authorization");
    
            if (header == null || !header.startsWith("Bearer ")) {
                chain.doFilter(request, response);
                return;
            }
    
            UsernamePasswordAuthenticationToken authentication = getAuthentication(request);
    
            SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication);
            chain.doFilter(request, response);
    
        }
    
        private UsernamePasswordAuthenticationToken getAuthentication(HttpServletRequest request) {
            String token = request.getHeader("Authorization");
            if (token != null) {
                // parse the token.
                String user = Jwts.parser()
                        .setSigningKey("MyJwtSecret")
                        .parseClaimsJws(token.replace("Bearer ", ""))
                        .getBody()
                        .getSubject();
    
                if (user != null) {
                    return new UsernamePasswordAuthenticationToken(user, null, new ArrayList<>());
                }
                return null;
            }
            return null;
        }
    
    }

该类继承自BasicAuthenticationFilter，在doFilterInternal方法中，从http头的 `Authorization`  项读取token数据，然后用Jwts包提供的方法校验token的合法性。如果校验通过，就认为这是一个取得授权的合法请求。

SpringSecurity配置

通过SpringSecurity的配置，将上面的方法组合在一起。

package boss.portal.security;
    
    import boss.portal.web.filter.JWTLoginFilter;
    import boss.portal.web.filter.JWTAuthenticationFilter;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.security.SecurityProperties;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    import org.springframework.core.annotation.Order;
    import org.springframework.http.HttpMethod;
    import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.AuthenticationManagerBuilder;
    import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
    import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
    import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
    import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
    
    /**
     * SpringSecurity的配置
     * 通过SpringSecurity的配置，将JWTLoginFilter，JWTAuthenticationFilter组合在一起
     * @author zhaoxinguo on 2017/9/13.
     */
    @Configuration
    @Order(SecurityProperties.ACCESS_OVERRIDE_ORDER)
    public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    
        private UserDetailsService userDetailsService;
    
        private BCryptPasswordEncoder bCryptPasswordEncoder;
    
        public WebSecurityConfig(UserDetailsService userDetailsService, BCryptPasswordEncoder bCryptPasswordEncoder) {
            this.userDetailsService = userDetailsService;
            this.bCryptPasswordEncoder = bCryptPasswordEncoder;
        }
    
        @Override
        protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
            http.cors().and().csrf().disable().authorizeRequests()
                    .antMatchers(HttpMethod.POST, "/users/signup").permitAll()
                    .anyRequest().authenticated()
                    .and()
                    .addFilter(new JWTLoginFilter(authenticationManager()))
                    .addFilter(new JWTAuthenticationFilter(authenticationManager()));
        }
    
        @Override
        public void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
            auth.userDetailsService(userDetailsService).passwordEncoder(bCryptPasswordEncoder);
        }
    
    }

这是标准的SpringSecurity配置内容，就不在详细说明。注意其中的  
`.addFilter(new JWTLoginFilter(authenticationManager())) .addFilter(new JwtAuthenticationFilter(authenticationManager()))`

这两行，将我们定义的JWT方法加入SpringSecurity的处理流程中。

下面对我们的程序进行简单的验证：

\# 请求hello接口，会收到403错误，如下图：

curl http://localhost:8080/hello

![Center 1][]

\# 注册一个新用户curl -H"Content-Type: application/json" \-X POST -d '\{ "username":"admin","password":"password"\}' http://localhost:8080/users/signup

如下图：

![Center 2][]

\# 登录，会返回token，在http header中，Authorization: Bearer 后面的部分就是tokencurl -i -H"Content-Type: application/json" \-X POST -d '\{ "username":"admin","password":"password"\}' http://localhost:8080/login

如下图：

![Center 3][]

\# 用登录成功后拿到的token再次请求hello接口\# 将请求中的XXXXXX替换成拿到的token\# 这次可以成功调用接口了curl -H"Content-Type: application/json" \\-H"Authorization: Bearer XXXXXX" \\"http://localhost:8080/users/hello"

如下图：

![Center 4][]

**五：总结**

至此，给SpringBoot的接口加上JWT认证的功能就实现了，过程并不复杂，主要是开发两个SpringSecurity的filter，来生成和校验JWT token。

JWT作为一个无状态的授权校验技术，非常适合于分布式系统架构，因为服务端不需要保存用户状态，因此就无需采用redis等技术，在各个服务节点之间共享session数据。

**六：源码下载地址**：

地址： [https://gitee.com/micai-code/springboot-springsecurity-jwt-demo][https_gitee.com_micai-code_springboot-springsecurity-jwt-demo]

**七：建议及改进**：  
若您有任何建议，可以通过1）加入qq群715224124向群主提出，或2）发送邮件至827358369@qq.com向我反馈。本人承诺，任何建议都将会被认真考虑，优秀的建议将会被采用，但不保证一定会在当前版本中实现。

**八：鸣谢地址：**

[http://blog.csdn.net/haiyan\_qi/article/details/77373900][http_blog.csdn.net_haiyan_qi_article_details_77373900]

[https://segmentfault.com/a/1190000009231329][https_segmentfault.com_a_1190000009231329]

[http://www.jianshu.com/p/6307c89fe3fa][http_www.jianshu.com_p_6307c89fe3fa]

[http://www.cnblogs.com/grissom007/p/6294746.html][http_www.cnblogs.com_grissom007_p_6294746.html]

**九：如有问题可以加群讨论解决**：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N4ZHR6aGFveGluZ3Vv_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

作者：迷彩  
出处：\[Java源码网\](https://javaymw.com/)  
原文地址：[https://javaymw.com/post/59][https_javaymw.com_post_59]

[https_javaymw.com_post_59]: https://javaymw.com/post/59
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[Center 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/2cdfa723cdaa48ee97d157fa22c7675c.png
[Center 2]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/1ab56d4248ea4e3195436194b2b2ae8f.png
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[Center 4]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/23ecd65428404ff0a21a2823a386d5fb.png
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