web开发中怎么设计一套单点登录系统
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一、介绍
昨天介绍了API接口设计token鉴权方案，其实token鉴权最佳的实践场景就是在单点登录系统上。
在企业发展初期，使用的后台管理系统还比较少，一个或者两个。
以电商系统为例，在起步阶段，可能只有一个商城下单系统和一个后端管理产品和库存的系统。
随着业务量越来越大，此时的业务系统会越来越复杂，项目会划分成多个组，每个组负责各自的领域，例如：A组负责商城系统的开发，B组负责支付系统的开发，C组负责库存系统的开发，D组负责物流跟踪系统的开发，E组负责每日业绩报表统计的开发...等等。
规模变大的同时，人员也会逐渐的增多，以研发部来说，大致的人员就有这么几大类：研发人员、测试人员、运维人员、产品经理、技术支持等等。
他们会频繁的登录各自的后端业务系统，然后进行办公。
此时，我们可以设想一下，如果每个组都自己开发一套后端管理系统的登录，假如有10个这样的系统，同时一个新入职的同事需要每个系统都给他开放一个权限，那么我们可能需要给他开通10个账号。
随着业务规模的扩大，大点的公司，可能高达一百多个业务系统，那岂不是要配置一百多个账号，让人去做这种操作，岂不伤天害理。
面对这种繁琐而且又无效的工作，IT大佬们想到一个办法，那就是开发一套登录系统，所有的业务系统都认可这套登录系统，那么就可以实现只需要登录一次，就可以访问其他相互信任的应用系统。
这个登录系统，我们把它称为：单点登录系统。
好了，言归正传，下面我们从两个方面来介绍单点登录系统的实现。
方案设计
项目实践
二、方案设计
2.1、单体后端系统登录
在传统的单体后端系统中，简单点的操作，我们一般都会这么玩，用户使用账号、密码登录之后，服务器会给当前用户创建一个session会话，同时也会生成一个cookie，最后返回给前端。
当用户访问其他后端的服务时，我们只需要检查一下当前用户的session是否有效，如果无效，就再次跳转到登录页面;如果有效，就进入业务处理流程。
但是，如果访问不同的域名系统时，这个cookie是无效的，因此不能跨系统访问，同时也不支持集群环境的共享。
对于单点登录的场景，我们需要重新设计一套新的方案。
2.2、单点登录系统登录
先来一张图!
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这个流程图，就是单点登录系统与应用系统之间的交互图。
当用户登录某应用系统时，应用系统会把将客户端传入的token，调用单点登录系统验证token合法性接口，如果不合法就会跳转到单点登录系统的登录页面;如果合法，就直接进入首页。
进入登录页面之后，会让用户输入用户名、密码进行登录验证，如果验证成功之后，会返回一个有效的token，然后客户端会根据服务端返回的参数链接，跳转回之前要访问的应用系统。
接着，应用系统会再次验证token的合法性，如果合法，就进入首页，流程结束。
引入单点登录系统后，接入的应用系统不需要关系用户登录这块，只需要对客户端的token做一下合法性鉴权操作就可以了。
而单点登录系统，只需要做好用户的登录流程和鉴权并返回安全的token给客户端。
有的项目，会将生成的token，存放在客户端的cookie中，这样做的目的，就是避免每次调用接口的时候都在url里面带上token。
但是，浏览器只允许同域名下的cookies可以共享，对于不同的域名系统， cookie 是无法共享的。
对于这种情况，我们可以先将 token 放入到url链接中，类似上面流程图中跳转思路，对于同一个应用系统，我们可以将token放入到 cookie 中，不同的应用系统，我们可以通过 url 链接进行传递，实现token的传输。
三、项目实践
在实践上，token的存储，有两种方案：
存放在服务器，如果是分布式环境，一般都会存储在 redis 中
存储在客户端，服务器做验证，天然支持分布式
3.1、存放在redis
存放在redis中，是一种比较常见的处理办法，最开始的时候也是这种处理办法。
当用户登录成功之后，会将用户的信息作为value，用uuid作为key，存储到redis中，各个服务集群共享用户信息。
代码实践也非常简单。
用户登录之后，将用户信息存在到redis，同时返回一个有效的token给客户端。
@RequestMapping(value = "/login", method = RequestMethod.POST, produces = {"application/json;charset=UTF-8"}) public TokenVO login(@RequestBody LoginDTO loginDTO){ //...参数合法性验证 //从数据库获取用户信息 User dbUser = userService.selectByUserNo(loginDTO.getUserNo); //....用户、密码验证 //创建token String token = UUID.randomUUID(); //将token和用户信息存储到redis,并设置有效期2个小时 redisUtil.save(token, dbUser, 2*60*60); //定义返回结果 TokenVO result = new TokenVO(); //封装token result.setToken(token); //封装应用系统访问地址 result.setRedirectURL(loginDTO.getRedirectURL()); return result; }客户端收到登录成功之后，根据参数组合进行跳转到对应的应用系统。
跳转示例如下：http://xxx.com/page.html?token=xxxxxx
各个应用系统，只需要编写一个过滤器TokenFilter对token参数进行验证拦截，即可实现对接，代码如下：
@Override public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException, SecurityException { HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest; HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse; String requestUri = request.getRequestURI(); String contextPath = request.getContextPath(); String serviceName = request.getServerName(); //添加到白名单的URL放行 String[] excludeUrls = { "(?:/images/|/css/|/js/|/template/|/static/|/web/|/constant/).+$", "/user/login", "/user/createImage" }; for (String url : excludeUrls) { if (requestUri.matches(contextPath + url) || (serviceName.matches(url))) { filterChain.doFilter(request, response); return; } } //运行跨域探测 if(RequestMethod.OPTIONS.name().equals(request.getMethod())){ filterChain.doFilter(request, response); return; } //检查token是否有效 final String token = request.getHeader("token"); if(StringUtils.isEmpty(token) || !redisUtil.exist(token)){ ResultMsg上面返回的是json数据给前端，当然你还可以直接在服务器采用重定向进行跳转，具体根据自己的情况进行选择。
由于每个应用系统都可能需要进行对接，因此我们可以将上面的方法封装成一个公共jar包，应用系统只需要依赖包即可完成对接!
3.2、token存放客户端
还有一种方案，是将token存放客户端，这种方案就是服务端根据规则对数据进行加密生成一个签名串，这个签名串就是我们所说的token，最后返回给前端。
因为加密的操作都是在服务端完成的，因此密钥的管理非常重要，不能泄露出去，不然很容易被黑客解密出来。
最典型的应用就是JWT!
JWT 是由三段信息构成的，将这三段信息文本用.链接一起就构成了JWT字符串。就像这样:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ
如何实现呢?首先我们需要添加一个jwt依赖包。
com.auth0 java-jwt 3.4.0
然后，创建一个用户信息类，将会通过加密存放在token中。
@Data @EqualsAndHashCode(callSuper = false) @Accessors(chain = true) public class UserToken implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; /** * 用户ID */ private String userId; /** * 用户登录账户 */ private String userNo; /** * 用户中文名 */ private String userName; }接着，创建一个JwtTokenUtil工具类，用于创建token、验证token。
public class JwtTokenUtil { //定义token返回头部 public static final String AUTH_HEADER_KEY = "Authorization"; //token前缀 public static final String TOKEN_PREFIX = "Bearer "; //签名密钥 public static final String KEY = "q3t6w9z$C&F)J@NcQfTjWnZr4u7x"; //有效期默认为 2hour public static final Long EXPIRATION_TIME = 1000L*60*60*2; /** * 创建TOKEN * @param content * @return */ public static String createToken(String content){ return TOKEN_PREFIX + JWT.create() .withSubject(content) .withExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRATION_TIME)) .sign(Algorithm.HMAC512(KEY)); } /** * 验证token * @param token */ public static String verifyToken(String token) throws Exception { try { return JWT.require(Algorithm.HMAC512(KEY)) .build() .verify(token.replace(TOKEN_PREFIX, "")) .getSubject(); } catch (TokenExpiredException e){ throw new Exception("token已失效，请重新登录",e); } catch (JWTVerificationException e) { throw new Exception("token验证失败！",e); } } }同时编写配置类，允许跨域，并且创建一个权限拦截器。
@Slf4j @Configuration public class GlobalWebMvcConfig implements WebMvcConfigurer { /** * 重写父类提供的跨域请求处理的接口 * @param registry */ @Override public void addCorsMappings(CorsRegistry registry) { // 添加映射路径 registry.addMapping("/**") // 放行哪些原始域 .allowedOrigins("*") // 是否发送Cookie信息 .allowCredentials(true) // 放行哪些原始域(请求方式) .allowedMethods("GET", "POST", "DELETE", "PUT", "OPTIONS", "HEAD") // 放行哪些原始域(头部信息) .allowedHeaders("*") // 暴露哪些头部信息（因为跨域访问默认不能获取全部头部信息） .exposedHeaders("Server","Content-Length", "Authorization", "Access-Token", "Access-Control-Allow-Origin","Access-Control-Allow-Credentials"); } /** * 添加拦截器 * @param registry */ @Override public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { //添加权限拦截器 registry.addInterceptor(new AuthenticationInterceptor()).addPathPatterns("/**").excludePathPatterns("/static/**"); } }使用AuthenticationInterceptor拦截器对接口参数进行验证。
@Slf4j public class AuthenticationInterceptor implements HandlerInterceptor { @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { // 从http请求头中取出token final String token = request.getHeader(JwtTokenUtil.AUTH_HEADER_KEY); //如果不是映射到方法，直接通过 if(!(handler instanceof HandlerMethod)){ return true; } //如果是方法探测，直接通过 if (HttpMethod.OPTIONS.equals(request.getMethod())) { response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK); return true; } //如果方法有JwtIgnore注解，直接通过 HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler; Method method=handlerMethod.getMethod(); if (method.isAnnotationPresent(JwtIgnore.class)) { JwtIgnore jwtIgnore = method.getAnnotation(JwtIgnore.class); if(jwtIgnore.value()){ return true; } } LocalAssert.isStringEmpty(token, "token为空，鉴权失败！"); //验证，并获取token内部信息 String userToken = JwtTokenUtil.verifyToken(token); //将token放入本地缓存 WebContextUtil.setUserToken(userToken); return true; } @Override public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception { //方法结束后，移除缓存的token WebContextUtil.removeUserToken(); } }最后，在controller层用户登录之后，创建一个token，存放在头部即可。
/** * 登录 * @param userDto * @return */ @JwtIgnore @RequestMapping(value = "/login", method = RequestMethod.POST, produces = {"application/json;charset=UTF-8"}) public UserVo login(@RequestBody UserDto userDto, HttpServletResponse response){ //...参数合法性验证 //从数据库获取用户信息 User dbUser = userService.selectByUserNo(userDto.getUserNo); //....用户、密码验证 //创建token，并将token放在响应头 UserToken userToken = new UserToken(); BeanUtils.copyProperties(dbUser,userToken); String token = JwtTokenUtil.createToken(JSONObject.toJSONString(userToken)); response.setHeader(JwtTokenUtil.AUTH_HEADER_KEY, token); //定义返回结果 UserVo result = new UserVo(); BeanUtils.copyProperties(dbUser,result); return result; }到这里基本就完成了!
其中AuthenticationInterceptor中用到的JwtIgnore是一个注解，用于不需要验证token的方法上，例如验证码的获取等等。
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface JwtIgnore { boolean value() default true; }而WebContextUtil是一个线程缓存工具类，其他接口通过这个方法即可从token中获取用户信息。
public class WebContextUtil { //本地线程缓存token private static ThreadLocal local = new ThreadLocal<>(); /** * 设置token信息 * @param content */ public static void setUserToken(String content){ removeUserToken(); local.set(content); } /** * 获取token信息 * @return */ public static UserToken getUserToken(){ if(local.get() != null){ UserToken userToken = JSONObject.parseObject(local.get() , UserToken.class); return userToken; } return null; } /** * 移除token信息 * @return */ public static void removeUserToken(){ if(local.get() != null){ local.remove(); } } } 对应用系统而言，重点在于token的验证，可以将拦截器方法封装成一个公共的jar包，然后各个应用系统引用即可!
和上面介绍的token存储到redis方案类似，不同点在于：一个将用户数据存储到redis，另一个是采用加密算法存储到客户端进行传输。
以上是“web开发中怎么设计一套单点登录系统”这篇文章的所有内容，感谢各位的阅读！相信大家都有了一定的了解，希望分享的内容对大家有所帮助，如果还想学习更多知识，欢迎关注创新互联行业资讯频道！
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