在express框架下使用jwt實現驗證。

在express框架下使用jwt實現驗證。

接着上遍文章(使用session保存用戶數據)來讓使用jwt保存用戶數據。
這裏會用到passport-jwt/jsonwebtoken。
passport-jwt是passport的一個驗證策略。它使用jwt（json web token）驗證。
jsonwebtoken是一個編碼、解碼、驗證jwt的模塊。

使用jwt保存用戶數據與使用session保存用戶數據對比

session	json web token
保存在server	保存在client

因session保存在server，所以服務器壓力比較大。聽說併發量達到1k時就能看到效果。
因jwt保存在client，所以需要加密。

使用jwt

1. 安裝依賴。

npm i passport-jwt jsonwebtoken

2. 創建一個配置文件，引用配置是使用。

// ./config.js
module.exports = {
    secretKey: '12345-67890-9876-54321',
    mongoUrl: 'mongodb://localhost:27017/confusion'
}

3. 使用數據庫鏈接配置

var config = require('./config')
...
const url = config.mongoUrl
const connet = mongoose.connect(url, {useNewUrlParse: true, useCreateIndex: true})

4. 創建驗證文件

./authenticate.js
var passport = require('passport'),
  LocalStrategy = require('passport-local').Strategy,
  User = require('./models/user')

var JwtStrategy = require('passport-jwt').Strategy,
  ExtractJwt = require('passport-jwt').ExtractJwt,
  jwt = require('jsonwebtoken')

var config = require('./config.js')

passport.use(new LocalStrategy(User.authenticate()))
passport.serializeUser(User.serializeUser())
passport.deserializeUser(User.deserializeUser())

exports.getToken = function (user) {
  return jwt.sign(user, config.secretKey, {expiresIn: 3600}) // 簽發token時設置超時時間是3600s
}

var opts = {}
opts.jwtFromRequest = ExtractJwt.fromAuthHeaderAsBearerToken() // 從驗證頭中提取，模型默認是`'bearer'`.
opts.secretOrKey = config.secretKey

exports.jwtPassport = passport.use(new JwtStrategy(opts, (jwt_payload, done) => {
  console.log('JWT payload: ', jwt_payload)
  User.findOne({_id: jwt_payload._id}, (err, user) => {
    if (err) {
      return done(err, false)
    } else {
      if (user) {
        return done(null, user)
      } else {
        return done(null, false)
      }
    }
  })
}))

exports.verifyUser = passport.authenticate('jwt', {session: false}) // 使用jwt就不再需要session保存用戶數據了。

5. 用戶申請登錄時把jwt給前端

// routes/users.js
...
var authenticate = require('../authticate')
router.post('/login', passport.authenticate('local'), (req, res) => { // 登錄時還是使用passport-local
    var token = authenticate.getToken({_id: req.user._id}) // 得到簽發後的jwt
    res.statusCode = 200
    res.setHeader('Content-Type', 'application/json')
    res.json({success: true, token: token, status: 'You are successful logged in!'})
})

6. 前端保存token

// use localStorage
$.ajax({
  type: 'post',
  dataType: 'json',
  url: 'users/login',
  data: {
    username: 'un',
    password: 'pw'
  },
  success: funciton (res) {
    localStorage.token = getToken(res)
    },
  error: funciton (err) {...}
})
// 還可以使用vux方法。
// 還可以使用封裝axios方法。

7. 用戶登錄超時

jsonwebtoken驗證jwt後，若結果不通過，會有3種錯誤類型。分別是
TokenExpiredError // 當token超時時拋出。

err = {
    name: 'TokenExpiredError',
    massage: 'jwt expired',
    expired: [ExpDate]
}

JsonWebTokenError
jwt錯誤

err = {
    name: 'JsonWebTokenError',
    message: 'jwt malformed' // 'jwt malformed', 'jwt signature in required', 'invalid signature', 'jwt audience invalid. expected: [OPTIONS AUDIENCE]', 'jwt issuer invalid. expected: [OPTIONS ISSUER]', 'jwt id invalid. expected:[OPTIONS JWT ID]', 'jwt subject invalid. expected: [OPTIONS SUBJECT]'
}

NotBeforeError
噹噹前時間超過nbf的值時拋出該錯誤。

err = {
    name: 'NotBeforeError',
    message: 'jwt not active',
    date: 2018-10-04T16:10:44.000Z
}

passport在驗證jwt不通過時(token過期也是一種不通過)自動向前端發送“狀態碼爲401，內容是Unauthorized”.
在使用passport/passport-jwt/jsonwebtoken時沒有發現處理token過期的方法。所以在使用passport-jwt驗證不通過時再寫一個驗證是否過期的方法。

// authenicate.js
...
export.verifyUser = passport.authenticate('jwt', {
  session: false,
  failureRedirect: '/error/auth' // 在這個路由裏統一處理驗證不通過的事情
  })

// routes/error.js
...
router.get('/auth', (req, res, next) => {
  let header = req.headers
  let rawToken = header.authorization
  if (!rawToken.split(' ').length) {
    res.json({ // 統一的數據結構方便前端使用
      code: 403,
      data: {},
      message: 'error for get token'
    })
  } else {
    let token = rawToken.split(' ')[1]
    jwt.verify(token, config.secretKey, err => { // 這裏用到jsonwebtoken/config。注意引用
      switch (err.name) {
        case 'TokenExpiredError':
        case 'NotBeforeError':
          let payload = jwt.decode(token)
          token = authenticate.getToken({_id: payload._id})
          res.statusCode = 200
          res.setHeader('Content-Type', 'application/json')
          res.json({success: true, token: token, status: '已經刷新token'})
          break
        case 'JsonWebTokenError':
        default:
          res.statusCode = 401
          res.json({
            code: 401,
            data: {
              error: err
            },
            message: 'token錯誤'
          })
          break
      }
      })
  }
  })

8. 用戶jwt驗證不通過

passport在驗證jwt不通過時(token過期也是一種不通過)自動向前端發送“狀態碼爲401，內容是Unauthorized”.

9. 用戶申請登出

在前端刪除token.

10. 不要打斷活動用戶的操作

在no.7裏若因爲token過期造成驗證不通過，則向前端返回了新的token。不是在不影響用戶操作前提下更新用戶的token的。下面在的總結的幾種不影響用戶操作的前提下更新用戶的token的方法。

1. 前端設置一個定時器。在小於過期時間時向後端請求新token並保存起來。
2. 把token放在cookie時。後端從cookie裏取出token，在過期前更新token。
3. 將 token 存入 DB（如 Redis）中，失效則刪除；但增加了一個每次校驗時候都要先從 DB 中查詢 token 是否存在的步驟，而且違背了 JWT 的無狀態原則（這不就和 session 一樣了麼？）。