介绍
JWT是json web token缩写。它将用户信息加密到token里，服务器不保存任何用户信息。服务器通过使用保存的密钥验证token的正确性，只要正确即通过验证。
优点是在分布式系统中，很好地解决了单点登录问题，很容易解决了session共享的问题。
缺点是无法作废已颁布的令牌/不易应对数据过期。
用途
解决跨域访问的问题
互联网服务离不开用户认证。一般流程是下面这样。
1、用户向服务器发送用户名和密码。
2、服务器验证通过后，在当前对话（session）里面保存相关数据，比如用户角色、登录时间等等。
3、服务器向用户返回一个 session_id，写入用户的 Cookie。
4、用户随后的每一次请求，都会通过 Cookie，将 session_id 传回服务器。
5、服务器收到 session_id，找到前期保存的数据，由此得知用户的身份。
这种模式的问题在于，扩展性（SCALING）不好。单机当然没有问题，如果是服务器集群，或者是跨域的服务导向架构，就要求 SESSION 数据共享，每台服务器都能够读取 SESSION。
举例来说，A 网站和 B 网站是同一家公司的关联服务。现在要求，用户只要在其中一个网站登录，再访问另一个网站就会自动登录，请问怎么实现？
一种解决方案是 SESSION 数据持久化，写入数据库或别的持久层。各种服务收到请求后，都向持久层请求数据。这种方案的优点是架构清晰，缺点是工程量比较大。另外，持久层万一挂了，就会单点失败。
另一种方案是服务器索性不保存 SESSION 数据了，所有数据都保存在客户端，每次请求都发回服务器。JWT 就是这种方案的一个代表。
原理
**JWT 的原理是，服务器认证以后，生成一个 JSON 对象，发回给用户，用户与服务端通信的时候，都要发回这个 JSON **
对象。服务器完全只靠这个对象认定用户身份。为了防止用户篡改数据，服务器在生成这个对象的时候，会加上签名。
服务器就不保存任何 session 数据了，也就是说，服务器变成无状态了，从而比较容易实现扩展。
JWT 的数据结构
###jwt数据示例
eyJ0eXBlIjoiSldUIiwiYWxnIjoiSFMyNTYifQ.
eyJyZkV4cCI6IjE1NDU3MDAzMjQyNjAiLCJleHBpcmUiOjE1NDY4OTU1MjQyNjAsImlhdCI6MTU0NTA5NTUyNCwic3ViIjoiYWFhYWJiYmIiLCJpc3MiOiJ6bXF5IiwianRpIjoiMjE2MzkwNWMtNGI3Yi00OWRiLWFiZWMtZDNiNDAzMWMxY2Q2In0.
L0oISUj058InnzbuuN_T-nXt3XouRtu9_CF_i4z-SFw
它是一个很长的字符串，中间用点（.）分隔成三个部分。
JWT 的三个部分依次如下。
- Header（头部）
- Payload（负载）
- Signature（签名）
###header
Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据，通常是下面的样子。
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
上面代码中，alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 HMAC SHA256（写成 HS256）；typ属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。
最后，将上面的 JSON 对象使用 Base64URL 算法转成字符串。
###Payload
Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。JWT 规定了7个官方字段，供选用。
- iss (issuer)：签发人
- exp (expiration time)：过期时间
- sub (subject)：主题
- aud (audience)：受众
- nbf (Not Before)：生效时间
- iat (Issued At)：签发时间
- jti (JWT ID)：编号
除了官方字段，你还可以在这个部分定义私有字段
{
"sub": "1234567890",
"name": "John Doe",
"admin": true
}
JWT 默认是不加密的，任何人都可以读到，所以不要把秘密信息放在这个部分。
这个 JSON 对象也要使用 Base64URL 算法转成字符串。
###Signature
Signature 部分是对前两部分的签名，防止数据篡改。
首先，需要指定一个密钥（secret）。这个密钥只有服务器才知道，不能泄露给用户。然后，使用 Header 里面指定的签名算法（默认是 HMAC SHA256），按照下面的公式产生签名。
HMACSHA256(
base64UrlEncode(header) + "." +
base64UrlEncode(payload),
secret)
JWT基本使用
<dependency>
<groupId>com.auth0</groupId>
<artifactId>java-jwt</artifactId>
<version>3.4.0</version>
</dependency>
/** token秘钥*/
public static final String SECRET = "JKKLJOoasdlfj";
/** token 过期时间: 10天 */
public static final int calendarField = Calendar.DATE;
public static final int calendarInterval = 10;
/**
* JWT生成Token
* JWT构成: header, payload, signature
* @param user_id
* 登录成功后用户user_id, 参数user_id不可传空
*/
public static String createToken(Long user_id) throws Exception {
Date iatDate = new Date();
// expire time
Calendar nowTime = Calendar.getInstance();
nowTime.add(calendarField, calendarInterval);
Date expiresDate = nowTime.getTime();
// header Map
Map<String, Object> map = new HashMap<>();
map.put("alg", "HS256");
map.put("typ", "JWT");
// build token
// param backups {iss:Service, aud:APP}
String token = JWT.create().withHeader(map) // header
.withClaim("iss", "Service") // payload
.withClaim("aud", "APP").withClaim("user_id", null == user_id ? null : user_id.toString())
.withIssuedAt(iatDate) // sign time
.withExpiresAt(expiresDate) // expire time
.sign(Algorithm.HMAC256(SECRET)); // signature
return token;
}
/**
* 解密Token
*
* @param token
* @return
* @throws Exception
*/
public static Map<String, Claim> verifyToken(String token) {
DecodedJWT jwt = null;
try {
JWTVerifier verifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(SECRET)).build();
jwt = verifier.verify(token);
} catch (Exception e) {
// e.printStackTrace();
// token 校验失败, 抛出Token验证非法异常
}
return jwt.getClaims();
}
/**
* 根据Token获取user_id
* @param token
* @return user_id
*/
public static Long getAppUID(String token) {
Map<String, Claim> claims = verifyToken(token);
Claim user_id_claim = claims.get("user_id");
if (null == user_id_claim || StringUtils.isEmpty(user_id_claim.asString())) {
// token 校验失败, 抛出Token验证非法异常
}
return Long.valueOf(user_id_claim.asString());
}
