面试官：Session和JWT有什么区别？

用户11397231

发布于 2024-12-27 00:21:27

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引言

在用户和服务器之间建立认证状态是Web开发中常见的需求。Session和JWT（JSON Web Token）是两种常用的机制，但它们在工作原理、存储方式和安全性等方面存在差异。

什么是JWT？

JWT是一种开放标准（RFC 7519），用于在网络上安全传输信息的简洁、自包含的方式。它通常被用于身份验证和授权机制。JWT由三部分组成：头部（Header）、载荷（Payload）和签名（Signature）。

头部（Header）：包含了关于生成该JWT的信息以及所使用的算法类型。
载荷（Payload）：包含了要传递的数据，例如身份信息和其他附属数据。JWT官方规定了7个字段，可供使用：
- iss (Issuer)：签发者。
- sub (Subject)：主题。
- aud (Audience)：接收者。
- exp (Expiration time)：过期时间。
- nbf (Not Before)：生效时间。
- iat (Issued At)：签发时间。
- jti (JWT ID)：编号。
签名（Signature）：使用密钥对头部和载荷进行签名，以验证其完整性。

JWT优点分析

相较于传统的基于会话（Session）的认证机制，JWT具有以下优势：

无需服务器存储状态：服务器无需存储任何会话状态信息，所有的认证和授权信息都包含在JWT中。
跨域支持：JWT可以轻松地在多个域之间进行传递和使用，实现跨域授权。
适应微服务架构：在微服务架构中，很多服务是独立部署并且可以横向扩展的，这就需要保证认证和授权的无状态性。
自包含：JWT包含了认证和授权信息，以及其他自定义的声明，这些信息都被编码在JWT中。
扩展性：JWT可以被扩展和定制，可以按照需求添加自定义的声明和数据。

JWT基本使用

在Java开发中，可以借助JWT工具类来方便的操作JWT，例如HuTool框架中的JWTUtil。

3.1 添加HuTool框架依赖

在pom.xml中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.8.16</version>
</dependency>

3.2 生成Token

Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>() {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    {
        put("uid", Integer.parseInt("123")); // 用户ID
        put("expire_time", System.currentTimeMillis() + 1000 * 60 * 60 * 24 * 15); // 过期时间15天
    }
};
String token = JWTUtil.createToken(map, "服务器端秘钥".getBytes());

3.3 验证和解析Token

验证Token的示例代码如下：

String token = "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX25hbWUiOiJhZG1pbiIsInNjb3BlIjpbImFsbCJdLCJleHAiOjE2MjQwMDQ4MjIsInVzZXJJZCI6MSwiYXV0aG9yaXRpZXMiOlsiUk9MRV_op5LoibLkuozlj7ciLCJzeXNfbWVudV8xIwiUk9MRV_op5LoibLkuIDlj7ciLCJzeXNfbWVudV8yIl0sImp0aSI6ImQ0YzVlYjgwLTA5ZTctNGU0ZC1hZTg3LTVkNGI5M2FhNmFiNiIsImNsaWVudF9pZCI6ImhhbmR5LXNob3AifQ.aixF1eKlAKS_k3ynFnStE7-IRGiD5YaqznvK2xEjBew";
JWTUtil.verify(token, "123456".getBytes());

解析Token的示例代码如下：

String rightToken = "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwiYWRtaW4iOnRydWUsIm5hbWUiOiJsb29seSJ9.U2aQkC2THYV9L0fTN-yBBI7gmo5xhmvMhATtu8v0zEA";
final JWT jwt = JWTUtil.parseToken(rightToken);
jwt.getHeader(JWTHeader.TYPE);
jwt.getPayload("sub");

3.4 代码实战

在登录成功之后，生成Token的示例代码如下：

// 登录成功，使用 JWT 生成 Token
Map<String, Object> payload = new HashMap<String, Object>() {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    {
        put("uid", userinfo.getUid());
        put("manager", userinfo.getManager());
        // JWT 过期时间为 15 天
        put("exp", System.currentTimeMillis() + 1000 * 60 * 60 * 24 * 15);
    }
};
String token = JWTUtil.createToken(payload, AppVariable.JWT_KEY.getBytes());

例如在Spring Cloud Gateway网关中验证Token的实现代码如下：

import cn.hutool.jwt.JWT;
import cn.hutool.jwt.JWTUtil;
import com.example.common.AppVariable;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.util.List;

/**
 * 登录过滤器（登录判断）
 */
@Component
public class AuthFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    // 排除登录验证的 URL 地址
    private String[] skipAuthUrls = {"/user/add", "/user/login"};

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 当前请求的 URL
        String url = exchange.getRequest().getURI().getPath();
        for (String item : skipAuthUrls) {
            if (item.equals(url)) {
                // 继续往下走
                return chain.filter(exchange);
            }
        }
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
        // 登录判断
        List<String> tokens =
                exchange.getRequest().getHeaders().get(AppVariable.TOKEN_KEY);
        if (tokens == null || tokens.size() == 0) {
            // 当前未登录
            response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return response.setComplete();
        }
        // token 有值
        String token = tokens.get(0);
        // JWT 效验 token 是否有效
        boolean result = false;
        try {
            result = JWTUtil.verify(token, AppVariable.JWT_KEY.getBytes());
        } catch (Exception e) {
            result = false;
        }
        if (!result) {
            // 无效 token
            response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return response.setComplete();
        } else { // 判断 token 是否过期
            final JWT jwt = JWTUtil.parseToken(token);
            // 得到过期时间
            Object expObj = jwt.getPayload("exp");
            if (expObj == null) {
                response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
                return response.setComplete();
            }
            long exp = Long.parseLong(expObj.toString());
            if (System.currentTimeMillis() > exp) {
                // token 过期
                response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
                return response.setComplete();
                        }
    }
    return chain.filter(exchange);
}

@Override
public int getOrder() {
    // 值越小越早执行
    return 1;
}
}