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SpringBoot-Oauth2.0（三） —— Token 的存储方案

iseeyu2年前 (2024-02-22)推广131

SpringBoot-oauth (三)- token 的存储方案.jpg

前言

上一篇，我们把 Token 放到了关系型数据库当中存储，如果你的系统对认证接口响应时间要求很高，那么在关系型数据库中，查询 Token，一定会是一个瓶颈。那么怎么办呢？如果仅从存储 Token 方面考虑，有什么可以替代关系型数据的存储呢？

Token 存储的分析

第一，一般关系型数据库中的数据会存放于磁盘当中的，时间主要消耗于 IO 操作。那我们把 Token 放到内存中就可以解决 IO 问题，顺便也减少了对数据库的网络请求，而在 SpringBoot Oauth 框架中默认就是存储就是在内存当中的。

第二，第一种方案是有缺陷的，现在大多是应用都是分布式架构，把 Token 存放于一台实例的内存，是非常不合理的。这时候需要一个性能很高的中间介质来替代关系型数据库，Redis 就是一个很好的选择。一方面是因为 Redis 是基于内存操作的，性能非常出色；另一方面，Redis 可以设置过期时间，正好符合 Token 定时过期的特性。

第三，还有没有其他方案呢？我们从另一个角度想想，我们为什么要存储 Token 呢？因为 Token 是系统发放的，是允许客户端访问系统的一种授权凭证，当客户端携带 Token 请求资源的时候，系统是需要验证 Token 是合法授权的，才允许客户端可以访问相关资源。那么我们是不是也可以这样理解，只要系统能够验证授权的 Token ，不存起来也是可以的。其实有一种 Token 可以做到不存储， token 本身就带有授权信息，系统只需要在内存中用对应的算法就可以验证 Token 是不是合法授权的，这种方式就是用 JWT 。

JWT是什么？

JSON Web Token(JWT)，是一种认证解决方案，客户端和服务器用 JWT 规定格式的 Token 进行身份认证交互。JWT 的格式分为三段，每段之间用「.」做间隔，并且每段包含了不同的信息，当然作用也不同。分别是：

Header – 头部
数据格式：JSON 数据经过 Base64URL 编码
信息：指定了加密类型及 Type 为 JWT

Payload – 负载
数据格式：JSON 数据经过 Base64URL 编码
信息：Client 的授权信息等

Signature – 签名
说明：前两部分和约定好的秘钥经过指定加密算法生成，也叫信息验证码 MAC ，防止数据篡改

以上我们提出了3种方案，来替代数据库存储 Token 。其中，第一种在第一篇文章中已经实践过了。那接下来，我们分别实践一下另外两种方案。

Token 存储到 Redis

Pom

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

配置

spring:
  redis:
    host: {redis host}
    password: {redis password}

请求 Token

redis-请求token

Redis 中的 Token 数据

redis-存储token

可以看出数据库新增了4个 Key ，那他们的 Value 是什么呢？直接看数据，都是二进制数据，看不出来。那我们回到源码去找答案。找到类 OAuth2Authentication 的 storeAccessToken 方法，可以看出除了 Key 为 auth:token 的 Value 是OAuth2Authentication 实例的序列化二进制数据外，其他 Key 的 Value 都是 Token 对应的二进制数据。

那现在 Token 已经存到了我们预期的 Redis 当中了，最后再请求下资源，看是否可以通过，完整的验证下。

请求资源

redis-请求资源

毫不意外和惊喜的接受预期的结果吧。

现在我们已经实现了把 Token 存储到 Redis 当中，其实和存储到数据库中的做法很像，更换 TokenStore 就好了。那我们继续实践下 JWT 方案吧。

JWT

Pom

    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-jwt</artifactId>
    </dependency>

配置

上面已经简单介绍过 JWT ，其中和配置相关我们要注意的是，我们需要约定一个秘钥并且指定 JWT 对应的算法。JWT 默认的算法是 HMACSHA256 ，在框架找到对应的验证器 MacSigner

/**
* 配置jwt相关
* 省略了一部分代码
**/
@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class MyAuthorizationServerConfigurer extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {

        // 指定加密秘钥
    @Value("${jwt.key:GoLdJwtKey}")
    private String tokenSecretKey;

    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
                // 指定 token 转化器
        JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter = new JwtAccessTokenConverter();
        // 设置加签秘钥
        jwtAccessTokenConverter.setSigningKey(tokenSecretKey);
        // 设置信息验证码校验器
        jwtAccessTokenConverter.setVerifier(new MacSigner(tokenSecretKey));
        TokenStore tokenStore = new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter);

        endpoints.accessTokenConverter(jwtAccessTokenConverter);
        endpoints.tokenStore(tokenStore);
    }
}

获取 Token

jwt-获取token

这个 Token 也太长了吧，完整 Token 如下：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJhdWQiOlsicmVzIl0sInNjb3BlIjpbIndyaXRlIl0sImV4cCI6MTU5OTIzNDM1OSwianRpIjoiYjQ2NmVkNDEtNWI1Ni00NDc2LWE4ZjctYjEwYjQ0MTFhNTViIiwiY2xpZW50X2lkIjoiZ29sZCJ9.P-510ioyW4mfjS_UFlCREqnCail2GfMHFx4Mc2Jjf4Q

来一起看下这个 Token，确实有三段，前两段可以直接用 Base64URL 解码。那我们直接到 JWT 官网解码一下：

jwt-decode

信息如图所示，看到了客户端的相关信息，这也是我们想要的 Token 本身已经承载了 Client 的相关授权信息。接下来继续完成我们的验证，请求一下资源看结果。

请求资源

jwt-请求资源

很顺利，我们请求资源成功了。

总结

今天我们的目的就是寻找替代数据库存储 Token 的方案，分析之后找出了3种方案，并分别进行了实践。如果你的应用是单机，那么 Token 直接用内存就可以，很方便。如果你的应用是分布式的，那么关系型数据库是一种选择，如果对性能要求很高，那就上 Redis 吧。不过 JWT 方案性能也很高，还不要存储，只是暴露了一些授权信息，你可以把 Token 生效时间控制一下，因为它颁发后就无法在服务器侧失效，生产用它也没有太大问题。具体情况具体分析后，再选择合适的方式存储 Token 吧。

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demo：https://github.com/goldpumpkin/learn-demo/tree/master/springboot-oauth