Spring Boot + JWT = 安全无忧的RESTful API

在构建现代Web应用程序时，安全性是一个不可或缺的要素。JSON Web Token（JWT）提供了一种简洁的方式来保护我们的RESTful接口。在本篇博客中，我们将一步步探索如何在Spring Boot应用中整合JWT，确保你的API安全、高效且易于管理。

JWT简介

JWT（JSON Web Token）是一个开放标准（RFC 7519），它定义了一种紧凑且自包含的方式，用于在各方之间作为JSON对象安全地传输信息。这些信息可以被验证和信任，因为它是数字签名的。

为什么选择JWT

对于Web应用程序，尤其是当涉及到单页面应用（SPA）时，JWT提供了一种有效的认证机制。与传统的Session认证相比，JWT是无状态的，不需要在服务器上存储用户的状态信息，这使得它非常适合于分布式微服务架构。

Spring Boot中整合JWT

在Spring Boot中整合JWT，我们需要完成以下步骤：

1. 添加依赖
2. 配置JWT库
3. 实现JWT认证过滤器
4. 配置Spring Security
5. 测试保护的API

实战演练：构建一个示例应用

让我们通过构建一个简单的Spring Boot应用来演示JWT的整合过程。

添加依赖

首先，在你的pom.xml中添加以下依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
        <artifactId>jjwt</artifactId>
        <version>0.9.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
    </dependency>
    <!-- 其他依赖 -->
</dependencies>

配置JWT库

接下来，我们需要创建一个工具类来生成和解析JWT：

import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import java.util.Date;

public class JwtUtil {
    private static final String KEY = "mySecretKey";

    public static String generateToken(String username) {
        return Jwts.builder()
                .setSubject(username)
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 3600000)) // 1小时有效期
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS512, KEY)
                .compact();
    }

    public static String validateTokenAndGetSubject(String token) {
        return Jwts.parser()
                .setSigningKey(KEY)
                .parseClaimsJws(token)
                .getBody()
                .getSubject();
    }
}

实现JWT认证过滤器

现在，我们创建一个JWT认证过滤器来验证令牌的有效性：

import org.springframework.security.authentication.UsernamePasswordAuthenticationToken;
import org.springframework.security.core.context.SecurityContextHolder;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter;

public class JwtAuthenticationFilter extends OncePerRequestFilter {
    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) {
        String token = request.getHeader("Authorization");
        if (token != null && token.startsWith("Bearer ")) {
            token = token.substring(7);
            String username = JwtUtil.validateTokenAndGetSubject(token);
            if (username != null) {
                UsernamePasswordAuthenticationToken auth = new UsernamePasswordAuthenticationToken(username, null, new ArrayList<>());
                SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(auth);
            }
        }
        filterChain.doFilter(request, response);
    }
}

配置Spring Security

我们需要配置Spring Security来使用我们的JWT过滤器：

import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;

public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.csrf().disable()
            .authorizeRequests()
            .antMatchers("/api/public").permitAll()
            .anyRequest().authenticated()
            .and()
            .addFilter(new JwtAuthenticationFilter(authenticationManager()));
    }
}

测试保护的API

最后，我们创建一个受保护的API端点和一个公开端点作为测试：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class TestController {
    @GetMapping("/api/public")
    public String publicEndpoint() {
        return "Public content";
    }

    @GetMapping("/api/private")
    public String privateEndpoint() {
        return "Private content";
    }
}

JWT的最佳实践

• 保持密钥的安全
• 设置合理的过期时间
• 处理令牌失效的情况
• 只通过HTTPS传输JWT

总结

通过这个简单的例子，我们看到了如何在Spring Boot应用程序中使用JWT进行安全认证。JWT的整合提高了我们API的安全性，同时保持了良好的性能和可扩展性。如果你想要构建一个安全且现代的Web应用程序，那么Spring Boot和JWT无疑是你的不二之选。