那我将为你详细讲解“详解Spring Boot实战之Filter实现使用JWT进行接口认证”的完整攻略。

1. 前言

在Web应用程序中，为了保障接口安全和数据的完整性，我们需要对访问接口的用户进行认证和授权。Spring Boot框架提供了多种认证和授权方式，其中，JWT是一种较为流行的认证方式。本文将通过Spring Boot实战教程来详细讲解如何使用Filter实现使用JWT进行接口认证。

2. JWT简介

JWT是Json Web Token的缩写，是一个轻量级的认证协议。它将用户身份信息以JSON格式保存在Token中，并使用密钥进行签名。在认证过程中，服务端只需对Token进行验证，从而达到用户认证和授权的目的。JWT的优点是不依赖Session，可以跨域传输。

JWT有3部分组成，分别是Header、Payload和Signature：

Header：Token的头部，包含算法和类型等信息；
Payload：Token的有效载荷，用于存储用户信息和其他用户相关的元数据；
Signature：尾部是用于验证Token是否被篡改的签名。

3. 实现步骤

3.1 引入相关依赖

在spring boot项目中，使用JWT需要引入json-web-token和jackson-databind两个依赖。在pom.xml文件中添加以下内容：

<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt</artifactId>
    <version>0.9.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.9.7</version>
</dependency>

3.2 编写Token工具类

Token工具类用于生成和解析Token。在本例中，使用HS512算法和特定的密钥对Token进行签名，密钥采用硬编码方式存储。

import io.jsonwebtoken.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Date;
import java.util.Map;

@Component
public class JwtTokenUtils {

    // 过期时间30分钟
    private static final long EXPIRATION_TIME = 30 * 60 * 1000;

    // 密钥，硬编码，之后应该改为动态获取
    private static final String SECRET = "jwt_secret";

    /**
     * 生成Token
     * @param claims 载荷
     * @return Token
     */
    public static String generateToken(Map<String,Object> claims){
        Date now = new Date();
        Date expireDate = new Date(now.getTime() + EXPIRATION_TIME);
        JwtBuilder builder = Jwts.builder().setClaims(claims)
                .setExpiration(expireDate)
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS512, SECRET);
        return builder.compact();
    }

    /**
     * 解析Token
     * @param token Token
     * @return 用户id
     */
    public static String getUserId(String token){
        try {
            Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey(SECRET).parseClaimsJws(token).getBody();
            return claims.getSubject();
        } catch (ExpiredJwtException e){
            throw new RuntimeException("登录已过期，请重新登录");
        } catch (UnsupportedJwtException e) {
            throw new RuntimeException("不支持该JWT类型");
        } catch (MalformedJwtException e) {
            throw new RuntimeException("无效的JWT token");
        } catch (SignatureException e) {
            throw new RuntimeException("无效的签名");
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            throw new RuntimeException("参数错误");
        }
    }
}

3.3 实现Filter

Filter是Servlet中的一种组件，它可以对请求和响应进行拦截和处理。在本例中，Filter的作用是对访问受保护接口的请求进行认证和授权。认证通过后，会将用户信息保存到Request对象中，方便后续操作使用。

import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.Map;

@Component
public class JwtAuthenticationFilter extends OncePerRequestFilter {

    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain chain) throws ServletException, IOException {
        String path = request.getServletPath();
        if (!path.startsWith("/api/")) {
            chain.doFilter(request, response);
            return;
        }
        String token = request.getHeader("Authorization");
        if (token != null && token.startsWith("Bearer ")) {
            try {
                token = token.substring(7);
                String userId = JwtTokenUtils.getUserId(token);
                Map<String, Object> user = getUserInfoFromDb(userId);
                if (user == null) {
                    response.setStatus(401);
                    return;
                } else {
                    request.setAttribute("user", user);
                    chain.doFilter(request, response);
                    return;
                }
            } catch (Exception e) {
                response.setStatus(401);
                return;
            }
        } else {
            response.setStatus(401);
            return;
        }
    }

    private Map<String, Object> getUserInfoFromDb(String userId){
        // TODO: 从数据库获取用户信息
        return null;
    }
}

3.4 注册Filter

使用Spring Boot，我们可以通过在配置类中添加Filter进行注册。在本例中，需要使用FilterRegistrationBean将Filter添加到过滤器链中。

import org.springframework.boot.web.servlet.FilterRegistrationBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class JwtConfig {

    @Bean
    public FilterRegistrationBean<JwtAuthenticationFilter> jwtAuthenticationFilter(){
        FilterRegistrationBean<JwtAuthenticationFilter> registrationBean = new FilterRegistrationBean<>();
        registrationBean.setFilter(new JwtAuthenticationFilter());
        registrationBean.addUrlPatterns("/api/*");
        return registrationBean;
    }
}

4. 示例

为了方便演示，我们假设有一个用户注册和登陆接口，分别是：

POST /api/register
POST /api/login

其中，/api/login接口返回JWT Token。假设用户ID和用户名存储在用户信息表中，getUserInfoFromDb()方法从用户信息表中获取用户信息。

以下是注册和登录接口的示例代码。

4.1 注册接口

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;

@RestController
public class RegisterController {

    @RequestMapping("/api/register")
    public Map<String,Object> register(@RequestBody Map<String,Object> params){
        String userId = UUID.randomUUID().toString();
        String username = (String) params.get("username");
        String password = (String) params.get("password");
        // TODO: 将用户信息存入数据库
        Map<String,Object> response = new HashMap<>();
        response.put("code", 200);
        response.put("msg", "注册成功");
        return response;
    }
}

4.2 登录接口

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@RestController
public class LoginController {

    @RequestMapping("/api/login")
    public Map<String,Object> login(@RequestBody Map<String,Object> params){
        String username = (String) params.get("username");
        String password = (String) params.get("password");
        // TODO: 验证用户名和密码，从数据库获取用户信息
        String userId = "fake_user_id";
        Map<String,Object> claims = new HashMap<>();
        claims.put("sub", userId);
        String token = JwtTokenUtils.generateToken(claims);
        Map<String,Object> response = new HashMap<>();
        response.put("code", 200);
        response.put("msg", "登录成功");
        response.put("token", "Bearer "+token);
        return response;
    }
}

以上示例中，我给出了简单的用户注册和登录逻辑，只是为了方便演示。实际使用过程中，需要根据实际情况进行相应的修改和完善。

5. 总结

本文通过一个实际的例子，讲解了如何使用Filter实现使用JWT进行接口认证。在实现过程中，我们使用了Java JWT和Spring Boot等技术，包括编写Token工具类、实现Filter以及注册Filter等操作。JWT的优点在于不依赖Session，可以跨域传输。在使用JWT时，我们需要注意密钥管理、过期时间设置等问题，保证Token的安全有效。

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