Node.js 使用 JWT 进行用户认证

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发布时间：2018-08-17

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技术：koa2 + mongoose + vue.js

概述

在前后端分离的开发中，通过 Restful API 进行数据交互时，如果没有对 API 进行保护，那么别人就可以很容易地获取并调用这些 API 进行操作。因此服务器端可通过JWT来实现用户认证

详细

## 运行环境
该项目基于 node（v7.8.0版本以上） 和 mongodb 数据库，因此电脑上需要安装这两个软件，安装教程自行百度。[mongodb教程](http://www.runoob.com/mongodb/mongodb-window-install.html)。如果实在不懂安装，请勿下载代码。

## 运行项目
此处已代表已经安装完成了node和mongodb，下载代码之后，目录结构是这样子的：
![](/contentImages/image/20180817/PrQImeRYLHM3toSVZaW.png)

接下来需要安装依赖，执行 `npm install`，完成之后，目录结构下多了一个 node_modules 的目录，这些就是依赖文件。

接下来运行 mongodb服务，然后在项目根目录下执行 `node app.js`，运行node服务，然后在浏览器打开 http://localhost:3000 ，则可以正常访问了。
如果想修改页面，可以再执行 `npm run serve`，运行 vue，访问 http://localhost:8080 ，就可以了

## 需求分析
在前后端分离的开发中，通过 Restful API 进行数据交互时，如果没有对 API 进行保护，那么别人就可以很容易地获取并调用这些 API 进行操作。那么服务器端要如何进行鉴权呢？

Json Web Token 简称为 JWT，它定义了一种用于简洁、自包含的用于通信双方之间以 JSON 对象的形式安全传递信息的方法。JWT 可以使用 HMAC 算法或者是 RSA 的公钥密钥对进行签名。

所以，我们要给 API 加上 JWT 认证。

## 实现过程
首先用户登录时，输入用户名和密码后请求服务器登录接口，服务器验证用户名密码正确后，生成token并返回给前端，前端存储token，并在后面的请求中把token带在请求头中传给服务器，服务器验证token有效，返回正确数据。
![](/contentImages/image/20180817/h0gyV3mFPqZQPWcF9qH.png)

## 代码实现
### 生成token
这里注册了个 `/login` 的路由，用于用户登录时获取token。
```js
const router = require('koa-router')();
const jwt = require('jsonwebtoken');
const userModel = require('../models/userModel.js');

router.post('/login', async (ctx) => {
	const data = ctx.request.body;
	if(!data.name || !data.password){
		return ctx.body = {
			code: '000002',
			data: null,
			msg: '参数不合法'
		}
	}
	const result = await userModel.findOne({
		name: data.name,
		password: data.password
	})
	if(result !== null){
		const token = jwt.sign({
			name: result.name,
			_id: result._id
		}, 'my_token', { expiresIn: '2h' });
		return ctx.body = {
			code: '000001',
			data: token,
			msg: '登录成功'
		}
	}else{
		return ctx.body = {
			code: '000002',
			data: null,
			msg: '用户名或密码错误'
		}
	}
});

module.exports = router;
```
在验证了用户名密码正确之后，调用 jsonwebtoken 的 sign() 方法来生成token，接收三个参数，第一个是载荷，用于编码后存储在 token 中的数据，也是验证 token 后可以拿到的数据；第二个是密钥，自己定义的，验证的时候也是要相同的密钥才能解码；第三个是options，可以设置 token 的过期时间。

### 获取token
接下来就是前端获取 token，这里是在 vue.js 中使用 axios 进行请求，请求成功之后拿到 token 保存到 localStorage 中。这里登录成功后，还把当前时间存了起来，除了判断 token 是否存在之外，还可以再简单的判断一下当前 token 是否过期，如果过期，则跳登录页面
```js
submit(){
	axios.post('/login', {
		name: this.username,
		password: this.password
	}).then(res => {
		if(res.code === '000001'){
			localStorage.setItem('token', res.data);
			localStorage.setItem('token_exp', new Date().getTime());
			this.$router.push('/');
		}else{
			alert(res.msg);
		}
	})
}
```
然后请求服务器端API的时候，把 token 带在请求头中传给服务器进行验证。每次请求都要获取 localStorage 中的 token，这样很麻烦，这里使用了 axios 的请求拦截器，对每次请求都进行了取 token 放到 headers 中的操作。

```js
axios.interceptors.request.use(config => {
    const token = localStorage.getItem('token');
    config.headers.common['Authorization'] = 'Bearer ' + token;
    return config;
})
```

### 验证token
通过 koa-jwt 中间件来进行验证，用法也非常简单
```js
const koa = require('koa');
const koajwt = require('koa-jwt');
const app = new koa();

// 错误处理
app.use((ctx, next) => {
    return next().catch((err) => {
        if(err.status === 401){
            ctx.status = 401;
      		ctx.body = 'Protected resource, use Authorization header to get access\n';
        }else{
            throw err;
        }
    })
})

app.use(koajwt({
	secret: 'my_token'
}).unless({
	path: [/\/user\/login/]
}));
```
通过 app.use 来调用该中间件，并传入密钥 `{secret: 'my_token'}`，unless 可以指定哪些 URL 不需要进行 token 验证。token 验证失败的时候会抛出401错误，因此需要添加错误处理，而且要放在 app.use(koajwt()) 之前，否则不执行。

如果请求时没有token或者token过期，则会返回401。
### 运行效果
> 登陆

![](/contentImages/image/20180817/i5OSveejNH7r8J8q6g7.png)

> 获取用户信息

![](/contentImages/image/20180817/wAHKGqx36qOVsul9xEm.png)

> 无效请求

![](/contentImages/image/20180817/6nXhrkfzKj1kMwMx88v.png)

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