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前端应该知道的web登录

还记得在上家公司做全干工程师的时候,基本从页面写到运维,当时做登录这块的时候,被session、cookie、token各种概念差点整蒙圈了,上网查询相关概念,发现很多人都是类似的疑惑,比如:




来了字节跳动之后,前端很少接触HTTP请求之后的事情,而且登录相关的SDK封装的很好,所以这篇文章就简单的学习记录一下。

为什么会有登录这回事

首先这是因为HTTP是无状态的协议,所谓无状态就是在两次请求之间服务器并不会保存任何的数据,相当于你和一个人说一句话之后他就把你忘掉了。所以,登录就是用某种方法让服务器在多次请求之间能够识别出你,而不是每次发请求都得带上用户名密码这样的识别身份的信息。 从登录成功到登出的这个过程,服务器一直维护了一个可以识别出用户信息的数据结构,广义上来说,这个过程就叫做session,也就是保持了一个会话。

常见的两种登录

忽然想到一点,看了网上很多问题,我觉得大家应该区分两个概念:广义的session狭义的session

广义的session:广义的session就是从登录成功到登出的过程,在这个过程中客户端和服务器端维持了保持登录的状态,至于具体怎么维持住这种登录的状态,没有要求。
狭义的session:狭义的session就是登录成功后,服务器端存储了一些必须的用户信息,这部分存在服务器端的用户信息就叫做session,也就是接下来要说的第一种登录的实现方式。

服务器session+客户端sessionId

先用图来看:


详细说的说一下,这里面主要是这么几个过程:

  1. 客户端带着用户名和密码去访问 /login 接口,服务器端收到后校验用户名和密码,校验正确就会在服务器端存储一个sessionId和session的映射关系


  2. 服务器端返回response,并且将sessionId以set-cookie的方式种在客户端,这样一来,sessionId就存在了客户端。这里要注意的是,将sessionId存在cookie并不是一种强制的方案,而是大家一般都这么做,而且发请求的时候符合domain和path的时候,会自动带上cookie,省去了手动塞的过程。
  3.  客户端发起非登录请求时,服务端通过cookie中的sessionId找到对应的session来知道此次请求是谁发出的。

token

前面说到sessionId的方式本质是把用户状态信息维护在server端,token的方式就是把用户的状态信息加密成一串token传给前端,然后每次发请求时把token带上,传回给服务器端;服务器端收到请求之后,解析token并且验证相关信息;


所以跟第一种登录方式最本质的区别是:通过解析token的计算时间换取了session的存储空间

业界通用的加密方式是jwt(json web token),jwt的具体格式如图:


简单的介绍一下jwt,它主要由3部分组成:

header 头部
{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}
payload 负载
{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "iat": 1516239022,
  "exp": 1555341649998
}
signature 签名复制代码
header里面描述加密算法和token的类型,类型一般都是JWT;
payload里面放的是用户的信息,也就是第一种登录方式中需要维护在服务器端session中的信息;
signature是对前两部分的签名,也可以理解为加密;实现需要一个密钥(secret),这个secret只有服务器才知道,然后使用header里面的算法按照如下方法来加密:

HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload),
  secret)复制代码
总之,最后的 jwt = base64url(header) + "." + base64url(payload) + "." + signature


jwt可以放在response中返回,也可以放在cookie中返回,这都是具体的返回方式,并不重要。
客户端发起请求时,官方推荐放在HTTP header中:

Authorization: Bearer <token>复制代码

这样子确实也可以解决cookie跨域的问题,不过具体放在哪儿还是根据业务场景来定,并没有一定之规。

两种登录方案存在的问题

session方式

  1. session方式由于会在服务器端维护session信息,单机还好说,如果是多机的话,服务器之间需要同步session信息,服务横向扩展不方便。
  2. session数量随着登录用户的增多而增多,存储会增加很多。
  3. session+cookie里面存sessionId的方式可能会有csrf攻击的问题,常见的方式是使用csrf_token来解决

jwt方式

  1. jwt的过期时间需要结合业务做设置,而且jwt一旦派发出去,后端无法强行使其作废

后话

理清概念,一身轻松


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