后端如何做到无感刷新Token? 前言为什么需要无感刷新Token？自动刷新token前端token续约疑问及思考为什么需要无感刷新Token？最近浏览到一个文章里面的提问，是这样的： 当我在系统页面上做业务操作的时候会出现突然闪退的情况，然后跳转到登录页面需要重新登录系统，系统使用了Redis做缓存来存储用户ID，和用户的token信息，这是什么问题呢？解答： 突然闪退，一般都是由于你的token过期的问题，导致身份失效。解决方案： 自动刷新tokentoken续约思路 如果Token即将过期，你在验证用户权限的同时，为用户生成一个新的Token并返回给客户端，客户端需要更新本地存储的Token，还可以做定时任务来刷新Token，可以不生成新的Token，在快过期的时候，直接给Token增加时间自动刷新token自动刷新token是属于后端的解决方案，由后端来检查一个Token的过期时间是否快要过期了，如果快要过期了，就往请求头中重新放一个token，然后前端那边做拦截，拿到请求头里面的新的token，如果这个新的token和老的token不一致，直接将本地的token更换接下来拿代码举例子先引入依赖<dependency> <groupId>cn.hutool</groupId> <artifactId>hutool-all</artifactId> <version>5.5.1</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>fastjson</artifactId> <version>1.2.33</version> </dependency> <dependency> <groupId>io.jsonwebtoken</groupId> <artifactId>jjwt</artifactId> <version>0.9.1</version> </dependency>这是一个生成token的例子import io.jsonwebtoken.Claims; import io.jsonwebtoken.JwtBuilder; import io.jsonwebtoken.Jwts; import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.util.Base64; import java.util.Date; import java.util.UUID; public class JwtUtil { // 有效期为 public static final Long JWT_TTL = 60 * 60 * 1000 * 24;// 60 * 60 * 1000 * 24 一个小时 // 设置秘钥明文 --- 自己改就行 public static final String JWT_KEY = "qx"; // 用于生成uuid，用来标识唯一 public static String getUUID(){ String uuid = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "");//token用UUID来代替 return uuid; } /** id : 标识唯一 subject : 我们想要加密存储的数据 ttl : 我们想要设置的过期时间 */ // 生成token jwt加密 subject token中要存放的数据（json格式） public static String createJWT(String subject) { JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, null, getUUID());// 设置过期时间 return builder.compact(); } // 生成token jwt加密 public static String createJWT(String subject, Long ttlMillis) { JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, getUUID());// 设置过期时间 return builder.compact(); } // 创建token jwt加密 public static String createJWT(String id, String subject, Long ttlMillis) { JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, id);// 设置过期时间 return builder.compact(); } private static JwtBuilder getJwtBuilder(String subject, Long ttlMillis, String uuid) { SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256; SecretKey secretKey = generalKey(); long nowMillis = System.currentTimeMillis(); Date now = new Date(nowMillis); if(ttlMillis==null){ ttlMillis=JwtUtil.JWT_TTL; } long expMillis = nowMillis + ttlMillis; Date expDate = new Date(expMillis); return Jwts.builder() .setId(uuid) //唯一的ID .setSubject(subject) // 主题 可以是JSON数据 .setIssuer("sg") // 签发者 .setIssuedAt(now) // 签发时间 .signWith(signatureAlgorithm, secretKey) //使用HS256对称加密算法签名, 第二个参数为秘钥 .setExpiration(expDate); } // 生成加密后的秘钥 secretKey public static SecretKey generalKey() { byte[] encodedKey = Base64.getDecoder().decode(JwtUtil.JWT_KEY); SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES"); return key; } // jwt解密 public static Claims parseJWT(String jwt) throws Exception { SecretKey secretKey = generalKey(); return Jwts.parser() .setSigningKey(secretKey) .parseClaimsJws(jwt) .getBody(); } }写个单元测试，测试一下@Test void test() throws Exception { String token = JwtUtil.createJWT("1735209949551763457"); System.out.println("Token: " + token); Date tokenExpirationDate = getTokenExpirationDate(token); System.out.println(tokenExpirationDate); System.out.println(tokenExpirationDate.toString()); long exp = tokenExpirationDate.getTime(); long cur = System.currentTimeMillis(); System.out.println(exp); System.out.println(cur); System.out.println(exp - cur); } // 解析令牌并获取过期时间 public static Date getTokenExpirationDate(String token) { try { SecretKey secretKey = generalKey(); Claims claims = Jwts.parser() .setSigningKey(secretKey) .parseClaimsJws(token) .getBody(); return claims.getExpiration(); } catch (ExpiredJwtException | SignatureException e) { throw new RuntimeException("Invalid token", e); } }可以看到我们的 exp 过期时间的毫秒数为 1703651262000可以看到我们的 cur 当前时间的毫秒数为 1703564863035我们将两者相减得到的值为 86398965ms，我们可以算一下一天的毫秒数是多少 1000 60 60 * 24 ms = 86400000ms这样我们就能够拿到token的过期时间tokenExpirationDate了我们就可以通过在校验token的时候，如果token校验通过了，此时我们拿到该token的过期时间，以(过期时间 - 当前时间)进行判断如果说 (过期时间 - 当前时间) 小于约定的值，那么我们就重新根据token里面的信息，重新创建一个token，将新的token放到请求头中返回给前端，前端去进行本地存储更新token前端token续约token的续约偏向于前端的解决方案，即由前端来进行token的过期时间的判断，首先前后端需要对接商量好一个token续约的接口，当前端发现这个token快要过期的时候，向后端发送该token，然后后端将该token的过期时间延长。「前端采用的是双Token的方式，access-token 和 refresh-token即 AT 和 RT」「而对于纯后端的方式，就是只有access-token这一个token」「那么问题来了 AT 和 RT 到底有什么区别？为什么需要RT？」「在前端实现方案来说，RT是用来在AT即将过期的时候，用RT获取最新的token」我解释一下我的观点：AT的暴露机会更多，每个请求都要携带，所以设置的过期时间短一点，「减少劫持风险」RT只会暴露在auth服务中用来刷新at，设置的过期时间长一点，「增加便利性。」AT 和 RT 是为了网络传输安全，网络传输中，容易暴露 AT，因为 AT 时间短，暴露后风险系数才低「这种是标准的安全处理，其实已经无需探讨他的合理性，就好像 https 之于 http 一样」疑问及思考要是前端有一个表单页面，长时间不进行请求的发送，此时用户填写完表单了，再点击提交的时候，后端返回401了，怎么办？也就是说，虽然你后端可以无感刷新Token，但是你后端无感刷新Token的前提是：前端得发请求，如果用户长时间不进行页面的交互，即没有进行任何业务逻辑的跳转什么的，就单纯的往表单上面填东西，什么请求也没发的情况下，后端是无法感知Token过期的这种情况怎么解决？ 对于纯后端的解决方案，我是这样想的让前端在表单填写内容的时候做处理，如果提交返回的是401，那么前端就需要获取表单存在本地存储 然后跳转登录页，登录成功后，返回这个页面，然后从本地存储取出来再回显到表单上面。对于前端的解决方案，我是这样想的对于后端来说就是AT过期了，而对于前端来说就是AT和RT都过期了，怎么处理？需要监听refresh token的过期时间，在接近过期的时候向后端发起请求来刷新refresh token 或者是定期刷新一下refresh token和后端的解决方案一样，前端做一个类似草稿箱的功能对表单等元素进行保存

SpringBoot集成JWT实现token验证 JWT官网：https://jwt.io/ 什么是JWT Json web token (JWT), 是为了在网络应用环境间传递声明而执行的一种基于JSON的开放标准（(RFC 7519).定义了一种简洁的，自包含的方法用于通信双方之间以JSON对象的形式安全的传递信息。因为数字签名的存在，这些信息是可信的，JWT可以使用HMAC算法或者是RSA的公私秘钥对进行签名。 JWT请求流程 1. 用户使用账号和面发出post请求； 2. 服务器使用私钥创建一个jwt； 3. 服务器返回这个jwt给浏览器； 4. 浏览器将该jwt串在请求头中像服务器发送请求； 5. 服务器验证该jwt； 6. 返回响应的资源给浏览器。 JWT的主要应用场景 身份认证在这种场景下，一旦用户完成了登陆，在接下来的每个请求中包含JWT，可以用来验证用户身份以及对路由，服务和资源的访问权限进行验证。由于它的开销非常小，可以轻松的在不同域名的系统中传递，所有目前在单点登录（SSO）中比较广泛的使用了该技术。 信息交换在通信的双方之间使用JWT对数据进行编码是一种非常安全的方式，由于它的信息是经过签名的，可以确保发送者发送的信息是没有经过伪造的。 优点 1.简洁(Compact): 可以通过URL，POST参数或者在HTTP header发送，因为数据量小，传输速度也很快 2.自包含(Self-contained)：负载中包含了所有用户所需要的信息，避免了多次查询数据库 3.因为Token是以JSON加密的形式保存在客户端的，所以JWT是跨语言的，原则上任何web形式都支持。 4.不需要在服务端保存会话信息，特别适用于分布式微服务。 JWT的结构 JWT是由三段信息构成的，将这三段信息文本用.连接一起就构成了JWT字符串。 就像这样: eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ JWT包含了三部分： Header 头部(标题包含了令牌的元数据，并且包含签名和/或加密算法的类型) Payload 负载 (类似于飞机上承载的物品) Signature 签名/签证 Header JWT的头部承载两部分信息：token类型和采用的加密算法。 { "alg": "HS256", "typ": "JWT" } 声明类型:这里是jwt 声明加密的算法:通常直接使用 HMAC SHA256 加密算法是单向函数散列算法，常见的有MD5、SHA、HAMC。 MD5(message-digest algorithm 5) （信息-摘要算法）缩写，广泛用于加密和解密技术，常用于文件校验。校验？不管文件多大，经过MD5后都能生成唯一的MD5值 SHA (Secure Hash Algorithm，安全散列算法），数字签名等密码学应用中重要的工具，安全性高于MD5 HMAC (Hash Message Authentication Code)，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。常用于接口签名验证 Payload 载荷就是存放有效信息的地方。 有效信息包含三个部分 1.标准中注册的声明 2.公共的声明 3.私有的声明 标准中注册的声明 (建议但不强制使用) ： iss: jwt签发者 sub: 面向的用户(jwt所面向的用户) aud: 接收jwt的一方 exp: 过期时间戳(jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间) nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的. iat: jwt的签发时间 jti: jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。 公共的声明 ： 公共的声明可以添加任何的信息，一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可解密. 私有的声明 ： 私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息，因为base64是对称解密的，意味着该部分信息可以归类为明文信息。 Signature jwt的第三部分是一个签证信息 这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串，然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。 密钥secret是保存在服务端的，服务端会根据这个密钥进行生成token和进行验证，所以需要保护好。 下面来进行SpringBoot和JWT的集成 引入JWT依赖,由于是基于Java，所以需要的是java-jwt <dependency> <groupId>com.auth0</groupId> <artifactId>java-jwt</artifactId> <version>3.4.0</version> </dependency> 需要自定义两个注解 用来跳过验证的PassToken @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface PassToken { boolean required() default true; } 需要登录才能进行操作的注解UserLoginToken @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface UserLoginToken { boolean required() default true; } @Target:注解的作用目标 @Target(ElementType.TYPE)——接口、类、枚举、注解 @Target(ElementType.FIELD)——字段、枚举的常量 @Target(ElementType.METHOD)——方法 @Target(ElementType.PARAMETER)——方法参数 @Target(ElementType.CONSTRUCTOR) ——构造函数 @Target(ElementType.LOCAL_VARIABLE)——局部变量 @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)——注解 @Target(ElementType.PACKAGE)——包 @Retention：注解的保留位置 RetentionPolicy.SOURCE:这种类型的Annotations只在源代码级别保留,编译时就会被忽略,在class字节码文件中不包含。 RetentionPolicy.CLASS:这种类型的Annotations编译时被保留,默认的保留策略,在class文件中存在,但JVM将会忽略,运行时无法获得。 RetentionPolicy.RUNTIME:这种类型的Annotations将被JVM保留,所以他们能在运行时被JVM或其他使用反射机制的代码所读取和使用。 @Document：说明该注解将被包含在javadoc中 @Inherited：说明子类可以继承父类中的该注解 简单自定义一个实体类User,使用lombok简化实体类的编写 @Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor public class User { String Id; String username; String password; } 需要写token的生成方法 public String getToken(User user) { String token=""; token= JWT.create().withAudience(user.getId()) .sign(Algorithm.HMAC256(user.getPassword())); return token; } Algorithm.HMAC256():使用HS256生成token,密钥则是用户的密码，唯一密钥的话可以保存在服务端。 withAudience()存入需要保存在token的信息，这里我把用户ID存入token中 接下来需要写一个拦截器去获取token并验证token public class AuthenticationInterceptor implements HandlerInterceptor { @Autowired UserService userService; @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object object) throws Exception { String token = httpServletRequest.getHeader("token");// 从 http 请求头中取出 token // 如果不是映射到方法直接通过 if(!(object instanceof HandlerMethod)){ return true; } HandlerMethod handlerMethod=(HandlerMethod)object; Method method=handlerMethod.getMethod(); //检查是否有passtoken注释，有则跳过认证 if (method.isAnnotationPresent(PassToken.class)) { PassToken passToken = method.getAnnotation(PassToken.class); if (passToken.required()) { return true; } } //检查有没有需要用户权限的注解 if (method.isAnnotationPresent(UserLoginToken.class)) { UserLoginToken userLoginToken = method.getAnnotation(UserLoginToken.class); if (userLoginToken.required()) { // 执行认证 if (token == null) { throw new RuntimeException("无token，请重新登录"); } // 获取 token 中的 user id String userId; try { userId = JWT.decode(token).getAudience().get(0); } catch (JWTDecodeException j) { throw new RuntimeException("401"); } User user = userService.findUserById(userId); if (user == null) { throw new RuntimeException("用户不存在，请重新登录"); } // 验证 token JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(user.getPassword())).build(); try { jwtVerifier.verify(token); } catch (JWTVerificationException e) { throw new RuntimeException("401"); } return true; } } return true; } @Override public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception { } @Override public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception { } 实现一个拦截器就需要实现HandlerInterceptor接口 HandlerInterceptor接口主要定义了三个方法 1.boolean preHandle ()： 预处理回调方法,实现处理器的预处理，第三个参数为响应的处理器,自定义Controller,返回值为true表示继续流程（如调用下一个拦截器或处理器）或者接着执行 postHandle()和afterCompletion()；false表示流程中断，不会继续调用其他的拦截器或处理器，中断执行。 2.void postHandle()： 后处理回调方法，实现处理器的后处理（DispatcherServlet进行视图返回渲染之前进行调用），此时我们可以通过modelAndView（模型和视图对象）对模型数据进行处理或对视图进行处理，modelAndView也可能为null。 3.void afterCompletion(): 整个请求处理完毕回调方法,该方法也是需要当前对应的Interceptor的preHandle()的返回值为true时才会执行，也就是在DispatcherServlet渲染了对应的视图之后执行。用于进行资源清理。整个请求处理完毕回调方法。如性能监控中我们可以在此记录结束时间并输出消耗时间，还可以进行一些资源清理，类似于try-catch-finally中的finally，但仅调用处理器执行链中 主要流程: 1.从 http 请求头中取出 token， 2.判断是否映射到方法 3.检查是否有passtoken注释，有则跳过认证 4.检查有没有需要用户登录的注解，有则需要取出并验证 5.认证通过则可以访问，不通过会报相关错误信息 配置拦截器 在配置类上添加了注解@Configuration，标明了该类是一个配置类并且会将该类作为一个SpringBean添加到IOC容器内 @Configuration public class InterceptorConfig extends WebMvcConfigurerAdapter { @Override public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { registry.addInterceptor(authenticationInterceptor()) .addPathPatterns("/**"); // 拦截所有请求，通过判断是否有 @LoginRequired 注解 决定是否需要登录 } @Bean public AuthenticationInterceptor authenticationInterceptor() { return new AuthenticationInterceptor(); } } WebMvcConfigurerAdapter该抽象类其实里面没有任何的方法实现，只是空实现了接口 WebMvcConfigurer内的全部方法，并没有给出任何的业务逻辑处理，这一点设计恰到好处的让我们不必去实现那些我们不用的方法，都交由WebMvcConfigurerAdapter抽象类空实现,如果我们需要针对具体的某一个方法做出逻辑处理,仅仅需要在 WebMvcConfigurerAdapter子类中@Override对应方法就可以了。 注： 在SpringBoot2.0及Spring 5.0中WebMvcConfigurerAdapter已被废弃 网上有说改为继承WebMvcConfigurationSupport，不过试了下，还是过期的 解决方法: 直接实现WebMvcConfigurer （官方推荐） @Configuration public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer { @Override public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { registry.addInterceptor(authenticationInterceptor()) .addPathPatterns("/**"); } @Bean public AuthenticationInterceptor authenticationInterceptor() { return new AuthenticationInterceptor(); } } InterceptorRegistry内的addInterceptor需要一个实现HandlerInterceptor接口的拦截器实例，addPathPatterns方法用于设置拦截器的过滤路径规则。 这里我拦截所有请求，通过判断是否有@LoginRequired注解 决定是否需要登录 在数据访问接口中加入登录操作注解 @RestController @RequestMapping("api") public class UserApi { @Autowired UserService userService; @Autowired TokenService tokenService; //登录 @PostMapping("/login") public Object login(@RequestBody User user){ JSONObject jsonObject=new JSONObject(); User userForBase=userService.findByUsername(user); if(userForBase==null){ jsonObject.put("message","登录失败,用户不存在"); return jsonObject; }else { if (!userForBase.getPassword().equals(user.getPassword())){ jsonObject.put("message","登录失败,密码错误"); return jsonObject; }else { String token = tokenService.getToken(userForBase); jsonObject.put("token", token); jsonObject.put("user", userForBase); return jsonObject; } } } @UserLoginToken @GetMapping("/getMessage") public String getMessage(){ return "你已通过验证"; } } 不加注解的话默认不验证，登录接口一般是不验证的。在getMessage()中我加上了登录注解，说明该接口必须登录获取token后，在请求头中加上token并通过验证才可以访问 下面进行测试，启动项目，使用postman测试接口 在没token的情况下访问api/getMessage接口 我这里使用了统一异常处理，所以只看到错误message 下面进行登录，从而获取token 登录操作我没加验证注解，所以可以直接访问 把token加在请求头中，再次访问api/getMessage接口 注意:这里的key一定不能错，因为在拦截器中是取关键字token的值 String token = httpServletRequest.getHeader("token"); 加上token之后就可以顺利通过验证和进行接口访问了