本文介紹了在Angular中使用JWT認(rèn)證方法示例，分享給大家，具體如下：

項(xiàng)目地址: grading-system

基于session的認(rèn)證和基于token的認(rèn)證的方式已經(jīng)被廣泛使用。在session認(rèn)證中，服務(wù)端會(huì)存儲(chǔ)一份用戶登錄信息，這份登錄信息會(huì)在響應(yīng)時(shí)傳遞給瀏覽器并保存為Cookie，在下次請(qǐng)求時(shí)，會(huì)帶上這份登錄信息，這樣就能識(shí)別請(qǐng)求來(lái)自哪個(gè)用戶。

在基于session的認(rèn)證中，每個(gè)用戶都要生成一份session，這份session通常保存在內(nèi)存中，隨著用戶量的增加，服務(wù)端的開(kāi)銷會(huì)增大，而且對(duì)分布式應(yīng)用不是很友好。

在token認(rèn)證中，服務(wù)端不需要保留用戶認(rèn)證信息。當(dāng)用戶登錄時(shí)，服務(wù)器驗(yàn)證用戶信息后會(huì)返回一個(gè)token，這個(gè)token存儲(chǔ)在客戶端，并且在每次請(qǐng)求的請(qǐng)求頭中都帶上這個(gè)token，這樣服務(wù)端驗(yàn)證token后就可以返回?cái)?shù)據(jù)。

JWT（JSON Web Token）是一個(gè)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)（RFC 7519），它定義了一種緊湊且獨(dú)立的方式，可以在各方之間作為JSON對(duì)象安全地傳輸信息。 此信息可以通過(guò)數(shù)字簽名進(jìn)行驗(yàn)證和信任。特別適用于分布式站點(diǎn)的單點(diǎn)登錄（SSO）場(chǎng)景。

JWT 是什么，為何要使用 JWT？

JWT 是 JSON Web Tokens 的簡(jiǎn)稱，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題最精簡(jiǎn)的回答是，JWT 具有簡(jiǎn)便、緊湊、安全的特點(diǎn)，具體來(lái)看：

簡(jiǎn)便：只要用戶登陸后，使用 JWT 認(rèn)證僅需要添加一個(gè) http header 認(rèn)證信息，這可以用一個(gè)函數(shù)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，我們會(huì)在后面的例子中看到這一點(diǎn)。

緊湊：JWT token 是一個(gè) base 64 編碼的字符串，包含若干頭部信息及一些必要的數(shù)據(jù)，非常簡(jiǎn)單。簽名后的 JWT 字符串通常不超過(guò) 200 字節(jié)。

安全：JWT 可以使用 RSA 或 HMAC 加密算法進(jìn)行加密，確保 token 有效且防止篡改。

總之你可以有一種安全有效的方式來(lái)認(rèn)證用戶，并且對(duì)所有 api 調(diào)用都進(jìn)行認(rèn)證，而不需要解析復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者實(shí)現(xiàn)自己的加密算法。

JWT的構(gòu)成

JWT由 . 分隔的三個(gè)部分組成，它們是：

• 頭部（Header）
• 荷載（Playload）
• 簽名（Signature）

也就是說(shuō)，JWT只是一個(gè)具有以下格式的字符串：

header.payload.signature

頭部

頭部通常由兩部分組成：令牌的類型（即JWT）以及正在使用的散列算法，例如HMAC SHA256或RSA。

header.payload.signature

然后，對(duì)這個(gè)JSON進(jìn)行Base64編碼，形成JWT的第一部分。

ewogICJhbGciOiAiSFMyNTYiLAogICJ0eXAiOiAiSldUIgp9

荷載

JWT的第二部分是荷載，其中包含聲明。 聲明是關(guān)于實(shí)體（通常是用戶）和其他數(shù)據(jù)的聲明。聲明有三種：注冊(cè)的聲明、公開(kāi)的聲明和私有的聲明。

JWT規(guī)范定義了七個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)中注冊(cè)的聲明名稱，它們是：

• iss： JWT簽發(fā)者
• sub： JWT所面向的用戶
• aud：接收J(rèn)WT的一方
• exp：JWT的過(guò)期時(shí)間，這個(gè)過(guò)期時(shí)間必須要大于簽發(fā)時(shí)間
• nbf：定義在什么時(shí)間之前，該JWT都是不可用的.
• iat： JWT的簽發(fā)時(shí)間
• jti： JWT的唯一身份標(biāo)識(shí)，主要用來(lái)作為一次性token,從而回避重放攻擊。

對(duì)于特定情況，可以使用公共的聲明名稱。 這些包括：

• auth_time：身份驗(yàn)證發(fā)生的時(shí)間
• acr：認(rèn)證上下文類的引用
• nonce：用于將客戶端會(huì)話與ID Token關(guān)聯(lián)的值

最后，還有私有的聲明名稱，可以使用它們來(lái)傳達(dá)與身份相關(guān)的信息，例如姓名或部門。

由于公共和私人的聲明未注冊(cè)，請(qǐng)注意避免名稱沖突。

比如，我們定義一個(gè)palyload:

{
 "sub": "1234567890",
 "name": "tc9011",
 "admin": true,
 "exp": 1441594722
}

然后將其進(jìn)行base64加密，得到JWT的第二部分:

ewogICJzdWIiOiAiMTIzNDU2Nzg5MCIsCiAgIm5hbWUiOiAidGM5MDExIiwKICAiYWRtaW4iOiB0cnVlLAogICJleHAiOiAxNDQxNTk0NzIyCn0=

簽名

簽名由base64編碼后的頭、base64編碼后的荷載和secret組成。

例如，將上面的兩個(gè)編碼后的字符串都用句號(hào) . 連接在一起（頭部在前），就形成了：

ewogICJhbGciOiAiSFMyNTYiLAogICJ0eXAiOiAiSldUIgp9.ewogICJzdWIiOiAiMTIzNDU2Nzg5MCIsCiAgIm5hbWUiOiAidGM5MDExIiwKICAiYWRtaW4iOiB0cnVlLAogICJleHAiOiAxNDQxNTk0NzIyCn0=

然后，將上面拼接完的字符串用secret作為秘鑰進(jìn)行HS256加密。

HMACSHA256(
 base64UrlEncode(header) + "." +
 base64UrlEncode(payload),
 secret)

使用JWT

一般在會(huì)在請(qǐng)求頭中加入 Authorization ，并加上 Bearer 進(jìn)行標(biāo)注：

fetch('api/v1/user/1', {
 headers: {
  'Authorization': 'Bearer ' + token
 }
})

服務(wù)端會(huì)驗(yàn)證token，如果驗(yàn)證通過(guò)就會(huì)返回相應(yīng)的資源。

不過(guò)要注意，因?yàn)楹奢d是base64編碼，這種編碼可以對(duì)稱解密，所以在荷載中不應(yīng)該存放用戶的敏感信息，比如密碼。所以一般JWT用來(lái)向Web傳遞一些非敏感信息，例如用戶名、所屬部門等。

在Angular中使用JWT

這里我們以Angular6和koa2（使用TypeScript）為例，介紹一下如何在你的Angular應(yīng)用中使用JWT。

服務(wù)端

首先在jwt.io 官網(wǎng)上找到node的JWT的庫(kù)： jsonwebtoken 。

可以看到官網(wǎng)把這個(gè)庫(kù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)注冊(cè)聲明字段的支持情況以及加密方式的支持情況都列出來(lái)了。除了這個(gè)庫(kù)，還需要使用koa一個(gè)中間件： koa-jwt ，用來(lái)對(duì)HTTP請(qǐng)求進(jìn)行JWT認(rèn)證。你可以通過(guò)下面命令安裝這兩個(gè)庫(kù)：

npm i koa-jwt jsonwebtoken --save

在 app.ts 中：

import * as jwt from 'koa-jwt';

app.use(jwt({
   secret: Secret
  }).unless({
   path: [/\/register/, /\/login/, /\/groups/],
  }));

這里的secret就是你自己定義的秘鑰， unless 方法用來(lái)排除一些不需要進(jìn)行JWT認(rèn)證的api。koa-jwt中間件需要放在路由中間件之前，這樣就可以對(duì)所有路由（除了 unless 中設(shè)置的路由外）進(jìn)行JWT的檢查。只有正確之后才能正確的訪問(wèn)。

除此之外，你還要自定義一個(gè)401錯(cuò)誤處理的中間件，如果沒(méi)有token，或者token失效，該中間件會(huì)給出對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤信息。如果沒(méi)有自定義中間件的話，會(huì)直接將 koa-jwt 暴露的錯(cuò)誤信息直接返回給用戶。

export const errorHandle = (ctx, next) => {
 return next().catch((err) => {
  if (err.status === 401) {
   ctx.status = 401;
   handleError({ctx, message: '登錄過(guò)期，請(qǐng)重新登錄', err: err.originalError ? err.originalError.message : err.message});
  } else {
   throw err;
  }
 });
};

然后把這個(gè)中間件放在koa-jwt之前：

app.use(errorHandle);

app.use(jwt({
  secret: Secret
}).unless({
  path: [/\/register/, /\/login/, /\/groups/],
}));

在用戶登陸時(shí)候，生成token，返回給客戶端：

// 生成 token 返回給客戶端
const token = jsonwebtoken.sign({
  user: {
    workNumber: user.workNumber,
    realName: user.realName,
    group: user.group,
    role: user.role
  },

  // 設(shè)置 token 過(guò)期時(shí)間
  exp: Math.floor(Date.now() / 1000) + (60 * 60 * 24),  // 1天
}, Secret);

handleSuccess({
  ctx,
  message: '登陸成功!',
  response: {
    token,
    lifeTime: Math.floor(Date.now() / 1000) + (60 * 60 * 24)  // 1天
  }
});

需要注意的是，在使用 jsonwebtoken.sign() 時(shí)，需要傳入的 secret 參數(shù)，這里的 secret 必須要與 前面設(shè)置 jwt() 中的 secret 一致。

客戶端

在Angular中，我們需要使用 @auth0/angular2-jwt 這個(gè)庫(kù)來(lái)幫助我們?cè)贏ngular中處理JWT:

npm install @auth0/angular-jwt --save

在 app.module.ts 中引入 JwtModule 這個(gè)模塊（注意，引入該模塊的同時(shí)也要引入 HttpClientModule 模塊）：

import { JwtModule } from '@auth0/angular-jwt';
import { HttpClientModule } from '@angular/common/http';

export function tokenGetter(){
 return localStorage.getItem('token');
}

@NgModule({
 bootstrap: [AppComponent],
 imports: [
  // ...
  HttpClientModule,
  JwtModule.forRoot({
   config: {
    tokenGetter: tokenGetter,
    whitelistedDomains: ['localhost:3001'],
    blacklistedRoutes: ['localhost:3001/auth/']
   }
  })
 ]
})
export class AppModule {}

在 JwtModule 的 config 中：

tokenGetter ：從localStorage中獲取token；

whitelistedDomains ：允許發(fā)送認(rèn)證的請(qǐng)求的域名；

blacklistedRoutes ：你不希望替換header中 Authorization 信息的api列表。

接著創(chuàng)建一個(gè)全局的 auth.service.ts 服務(wù)，方便在登陸的時(shí)候獲取用戶相關(guān)信息及權(quán)限，這個(gè)服務(wù)中有個(gè) login 方法，用來(lái)處理登陸后返回的token信息，并把token存到LocalStorage中，這樣在token失效前，下次用戶登陸時(shí)就不需要輸入用戶名和密碼：

login(loginInfo: LoginInfo): Observable<boolean> {
  return this.passportService.postLogin(loginInfo).pipe(map(
    (res: LoginRes) => {
      // 登陸成功后獲取token，并存到localStorage
      this.storageService.setLocalStorage('token', res.token);
      const decodedUser = this.decodeUserFromToken(res.token);
      this.setCurrentUser(decodedUser);
      this.msg.success('登錄成功!');
      return this.loggedIn;
    }
  )
                             );
}

在這個(gè) login 方法中， decodeUserFromToken 封裝了 @auth0/angular2-jwt 中提供的 decodeToken 方法，注意 decodeToken 方法解析出來(lái)的只是服務(wù)端 jsonwebtoken.sign() 中的JSON對(duì)象，所以需要通過(guò) . 操作獲取 jsonwebtoken.sign() 中定義的 user ：

decodeUserFromToken(token): User {
  return this.jwtHelperService.decodeToken(token).user;
}

在這個(gè)服務(wù)中，定義了兩個(gè)變量 loggedIn 和 isAdmin ，用來(lái)標(biāo)識(shí)用戶是否登錄和其相應(yīng)的權(quán)限，方便在Angular路由中控制可以訪問(wèn)的視圖。

有登錄當(dāng)然就有登出，登出時(shí)只需把token從LocalStorage中移除，并把幾個(gè)變量重置即可：

logout(): void {
  this.storageService.removeLocalStorage('token');
  this.loggedIn = false;
  this.isAdmin = false;
  this.currentUser = new User();
}

AuthService 的完整代碼如下：

import { Injectable, Injector } from '@angular/core';
import { Router } from '@angular/router';

import { JwtHelperService } from '@auth0/angular-jwt';
import { Observable } from 'rxjs';
import { map } from 'rxjs/operators';

import { LoginInfo, LoginRes, User } from '../../views/passport/interfaces/passport';
import { PassportService } from '../../views/passport/services/passport.service';
import { StorageService } from '../storage/storage.service';
import { NzMessageService } from 'ng-zorro-antd';


@Injectable()
export class AuthService {
 public loggedIn = false;
 public isAdmin = false;
 public currentUser: User = new User();

 constructor(private jwtHelperService: JwtHelperService,
       private router: Router,
       private injector: Injector,
       private passportService: PassportService,
       private storageService: StorageService) {
  const token = localStorage.getItem('token');
  if (token) {
   const decodedUser = this.decodeUserFromToken(token);
   this.setCurrentUser(decodedUser);
  }
 }

 get msg(): NzMessageService {
  return this.injector.get(NzMessageService);
 }

 login(loginInfo: LoginInfo): Observable<boolean> {
  return this.passportService.postLogin(loginInfo).pipe(map(
   (res: LoginRes) => {
     this.storageService.setLocalStorage('token', res.token);
     const decodedUser = this.decodeUserFromToken(res.token);
     this.setCurrentUser(decodedUser);
     this.msg.success('登錄成功!');
     return this.loggedIn;
    }
   )
  );
 }

 logout(): void {
  this.storageService.removeLocalStorage('token');
  this.loggedIn = false;
  this.isAdmin = false;
  this.currentUser = new User();
 }

 decodeUserFromToken(token): User {
  return this.jwtHelperService.decodeToken(token).user;
 }

 setCurrentUser(decodedUser): void {
  this.loggedIn = true;
  this.currentUser.workNumber = decodedUser.workNumber;
  this.currentUser.realName = decodedUser.realName;
  this.currentUser.group = decodedUser.group;
  this.currentUser.role = decodedUser.role;
  this.isAdmin = decodedUser.role > 10;
  delete decodedUser.role;
 }
}

至此，在你的Angular應(yīng)用中就引入了JWT認(rèn)證，當(dāng)然，你也可以不使用 @auth0/angular2-jwt ，自己手寫一個(gè)HTTP攔截器，手動(dòng)設(shè)置每次請(qǐng)求的header：

@Injectable()
export class AuthInterceptor implements HttpInterceptor {

  intercept(req: HttpRequest<any>,
       next: HttpHandler): Observable<HttpEvent<any>> {

    const token = localStorage.getItem("token");

    if (token) {
      const cloned = req.clone({
        headers: req.headers.set("Authorization",
          "Bearer " + token)
      });

      return next.handle(cloned);
    }
    else {
      return next.handle(req);
    }
  }
}

不過(guò)這樣的話，token Base64解碼也需要自己手寫，稍微麻煩一點(diǎn)。

總結(jié)

JWT因?yàn)槭腔贘SON的，所以通用性很強(qiáng)，很多語(yǔ)言已經(jīng)存在jwt相關(guān)的庫(kù)。不過(guò)使用JWT的時(shí)候需要注意以下幾點(diǎn)：

• 保存好secret秘鑰，這個(gè)秘鑰只能在服務(wù)端存在
• 給token設(shè)置一個(gè)過(guò)期時(shí)間，因?yàn)橐坏﹖oken生成，它就永遠(yuǎn)有效，除非token密鑰被更改或過(guò)期
• 在payload中只能存儲(chǔ)一些業(yè)務(wù)邏輯所必要的非敏感信息

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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