基于 Spring Boot、JWT 和 Redis 的令牌刷新机制

在现代 Web 应用程序中，JSON Web 令牌 (JWT) 已成为身份验证和授权的流行解决方案。与传统的会话管理方法相比，JWT 提供了一系列优势，包括无状态性、可移植性和安全性。

本文将探讨如何使用 Spring Boot、JWT 和 Redis 实现令牌刷新机制。这将使应用程序能够更新 JWT 令牌，而无需用户重新登录，从而增强用户体验和安全性。

JWT 原理

JWT 由三个部分组成：

1. 头部： 包含令牌的元数据，例如算法和令牌类型。
2. 主体： 包含有关用户和权限的有用信息。
3. 签名： 使用私钥生成，用于验证令牌的完整性和真实性。

令牌刷新机制

传统上，JWT 是无状态的，这意味着服务器不存储有关令牌状态的任何信息。但是，通过结合 Redis 等缓存机制，我们可以实现令牌刷新机制，允许在不使令牌失效的情况下更新它们。

当用户登录时，服务器会生成一个 JWT 令牌并将其存储在 Redis 中。然后，客户端将该令牌存储在本地存储中，并在后续请求中将其发送到服务器。

当令牌即将到期时，客户端可以向服务器发送刷新请求。服务器将验证令牌并生成一个新的令牌，同时刷新 Redis 中的条目。客户端然后用新令牌替换旧令牌。

Spring Boot 和 Redis 集成

我们可以使用 Spring Boot 简化令牌刷新机制的实现。Spring Boot 提供了对 Redis 的开箱即用支持，因此很容易在我们的应用程序中集成它。

依赖关系：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

配置：

在 application.properties 中，配置 Redis 连接信息：

spring.redis.host=localhost
spring.redis.port=6379

实现令牌刷新

控制器：

@RestController
@RequestMapping("/api/auth")
public class AuthController {

    private final JwtService jwtService;
    private final RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    public AuthController(JwtService jwtService, RedisTemplate<String, String> redisTemplate) {
        this.jwtService = jwtService;
        this.redisTemplate = redisTemplate;
    }

    @PostMapping("/refresh-token")
    public ResponseEntity<?> refreshToken(@RequestBody RefreshTokenRequest request) {
        String oldToken = request.getRefreshToken();

        if (jwtService.isValid(oldToken)) {
            String username = jwtService.getUsername(oldToken);
            String newToken = jwtService.generateToken(username);

            redisTemplate.opsForValue().set(username, newToken);

            return ResponseEntity.ok(new RefreshTokenResponse(newToken));
        } else {
            return ResponseEntity.status(HttpStatus.UNAUTHORIZED).build();
        }
    }
}

服务：

public interface JwtService {

    String generateToken(String username);

    boolean isValid(String token);

    String getUsername(String token);
}

存储库：

public interface TokenRepository {

    void save(String username, String token);

    String findTokenByUsername(String username);
}

结论

通过使用 Spring Boot、JWT 和 Redis，我们可以轻松地实现令牌刷新机制，从而增强应用程序的安全性、性能和用户体验。通过这种机制，我们可以防止用户会话过期，并允许他们无缝地继续使用应用程序，从而提高整体用户满意度。