实现Redis集群JWT登录验证模式（redis集群jwt）

实现Redis集群JWT登录验证模式

随着用户量的增加，单点登录系统已经不能满足现代应用的需求，企业需要一个具有高可用性和伸缩性的登录验证系统。Redis集群是一个优秀的选择，本文将介绍如何构建一个基于Redis集群的JWT登录验证系统。

JWT简介

JWT（JSON Web Token）是一种用于在网络上传递声明，它通常被用来在身份提供者和服务提供者之间进行身份认证。JWT实际上是一个字符串，它由头、载荷和签名三部分组成。头部和载荷部分是明文，签名部分是使用密钥计算出来的哈希值，用于验证数据是否被篡改过。

JWT具有以下优点：

– 简单：JWT是一个简单的字符串，易于使用和传输。

– 自包含：JWT包含了所有必要的信息，可以避免多次请求服务器验证身份。

– 可靠性：由于JWT包含了签名，可以避免数据被篡改。

– 错误处理：JWT通过状态码和错误消息来处理异常情况。

JWT流程

JWT的流程如下：

– 用户向服务端发起登录请求。

– 服务端检查用户的用户名和密码是否正确。

– 如果验证通过，服务端生成一个JWT，并返回给客户端。

– 客户端存储JWT，以备下次请求时使用。

– 客户端将JWT作为请求头部或参数发送给服务端。

– 服务端使用密钥解析JWT，获取用户身份信息，完成身份认证。

Redis集群简介

Redis是一种高性能的内存数据存储系统，它支持多种数据结构和多种数据操作方式。Redis集群是一种分布式的Redis实例，可以支持多个节点之间分担负载和互相备份数据。Redis集群通过哈希槽分配方式，将所有的键值对分散在不同的节点上，从而获得了更高的数据可用性和负载均衡能力。

Redis集群中的登录认证流程

Redis集群可以通过Hash slot将token信息分配到不同的master节点上存储，这样就避免了数据单点故障问题，并且可以支持水平扩展。集群中的流程如下：

– 用户向服务端发起登录请求。

– 服务端检查用户的用户名和密码是否正确。

– 如果验证通过，服务端生成一个JWT，并将JWT保存到Redis集群中。

– 服务端返回JWT给客户端。

– 客户端存储JWT，以备下次请求时使用。

– 客户端将JWT作为请求头部或参数发送给服务端。

– 服务端使用密钥解析JWT，并到Redis集群中获取相应的token信息，完成身份认证。

代码实现

下面是一个基于SpringBoot和Redis的JWT登录认证示例代码。

@Configuration
@EnableCaching
@EnableConfigurationProperties(RedisProperties.class)
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {

    @Autowired
    private RedisProperties redisProperties;
    @Bean
    public JedisPool jedisPool() {
        JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
        jedisPoolConfig.setMinIdle(redisProperties.getMinIdle());
        jedisPoolConfig.setMaxIdle(redisProperties.getMaxIdle());
        jedisPoolConfig.setMaxTotal(redisProperties.getMaxTotal());
        jedisPoolConfig.setMaxWtMillis(redisProperties.getMaxWtMillis());
        JedisPool jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig, redisProperties.getHost(), redisProperties.getPort(), redisProperties.getTimeOut(), redisProperties.getPassword());
        return jedisPool;
    }
}

@Service
public class RedisService {
    private final JedisPool jedisPool;

    public RedisService(JedisPool jedisPool) {
        this.jedisPool = jedisPool;
    }

    public void set(String key, Object value, int seconds) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            jedis.setex(key, seconds, JSON.toJSONString(value));
        }
    }

    public  T get(String key, Class clazz) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            String value = jedis.get(key);
            return JSON.parseObject(value, clazz);
        }
    }
}
@Service
public class AuthService {
    private final RedisService redisService;

    public AuthService(RedisService redisService) {
        this.redisService = redisService;
    }

    public String login(String username, String password) {
        // 检查用户是否存在，并验证密码是否正确。
        ...
        // 生成JWT
        String token = buildJwt(userId, System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME);
        // 保存token到Redis中
        redisService.set(token, getUserInfo(userId), TOKEN_EXPIRE_TIME);
        return token;
    }

    public boolean verify(String token) {
        // 解析JWT
        String userId = getUserId(token);
        if (StringUtils.isEmpty(userId)) {
            return false;
        }
        // 到Redis中检查token是否存在，如果存在，则表示验证通过，否则验证失败。
        Object userInfo = redisService.get(token, Object.class);
        if (userInfo == null) {
            return false;
        }

        // 让token延长一段时间，以避免频繁访问Redis。
        redisService.set(token, userInfo, TOKEN_EXPIRE_TIME);
        return true;
    }
}

本文介绍了如何利用Redis集群和JWT构建一个高可用和可扩展的登录验证系统，同时提供了一个基于SpringBoot和Redis的示例代码。通过本文的学习，读者可以掌握如何利用Redis集群和JWT构建一个分布式的用户验证认证系统，为企业的应用系统提供更好的安全性和可靠性。