Token,Session,Cookie,JWT,Oauth2傻傻分不清楚

前言

最近发现有些小伙伴,对Token、Session、Cookie、JWT、OAuth2这些概念非常容易搞混。

有些小伙伴在工作中可能会遇到过这样的困惑:

做登录功能时,到底该用Session还是JWT?

OAuth2和Token是什么关系?

为什么有的方案要把Token存在Cookie里?

今天这篇文章专门跟大家一起聊聊这个话题,希望对你会有所帮助。

一、从餐厅就餐模型开始讲

为了让大家更好理解,我先用一个餐厅就餐的比喻来解释这些概念:

现在,让我们深入每个概念的技术细节。

二、Cookie:HTTP的世界身份证

2.1 什么是Cookie?

Cookie是存储在浏览器端的一小段文本数据,由服务器通过HTTP响应头的Set-Cookie字段发送给浏览器,浏览器随后会自动在每次请求中通过Cookie头将其带回给服务器。

工作原理:

2.2 Cookie实战代码

// 服务器设置Cookie

@PostMapping("/login")

public ResponseEntity login(@RequestBody User user, HttpServletResponse response) {

if (authService.authenticate(user)) {

Cookie cookie = new Cookie("session_id", generateSessionId());

cookie.setMaxAge(3600); // 1小时有效期

cookie.setHttpOnly(true); // 防止XSS攻击

cookie.setSecure(true); // 仅HTTPS传输

cookie.setPath("/"); // 对整个站点有效

response.addCookie(cookie);

return ResponseEntity.ok().build();

}

return ResponseEntity.status(401).build();

}

// 读取Cookie

@GetMapping("/profile")

public ResponseEntity getProfile(@CookieValue("session_id") String sessionId) {

User user = sessionService.getUserBySession(sessionId);

return ResponseEntity.ok(user);

}

2.3 Cookie的重要属性

属性

作用

安全建议

HttpOnly

防止JavaScript访问

必须设置为true,防XSS

Secure

仅通过HTTPS传输

生产环境必须设置为true

SameSite

控制跨站请求时是否发送Cookie

建议设置为Strict或Lax

Max-Age

设置Cookie有效期

根据业务安全性要求设置

三、Session:服务端的用户档案

3.1 什么是Session?

Session是存储在服务器端的用户状态信息。服务器为每个用户创建一个唯一的Session ID,并通过Cookie将这个ID传递给浏览器,浏览器后续请求时带上这个ID,服务器就能识别用户身份。

Session存储结构:

// 典型的Session数据结构

public class UserSession {

private String sessionId;

private String userId;

private String username;

private Date loginTime;

private Date lastAccessTime;

private Map attributes; // 自定义属性

// 省略getter/setter

}

3.2 Session实战代码

// 基于Spring Session的实现

@PostMapping("/login")

public String login(@RequestParam String username,

@RequestParam String password,

HttpSession session) {

User user = userService.authenticate(username, password);

if (user != null) {

// 将用户信息存入Session

session.setAttribute("currentUser", user);

session.setAttribute("loginTime", new Date());

return "redirect:/dashboard";

}

return "login?error=true";

}

@GetMapping("/dashboard")

public String dashboard(HttpSession session) {

// 从Session获取用户信息

User user = (User) session.getAttribute("currentUser");

if (user == null) {

return "redirect:/login";

}

return "dashboard";

}

3.3 Session的存储方案

1. 内存存储(默认)

# application.yml

server:

servlet:

session:

timeout: 1800 # 30分钟过期时间

2. Redis分布式存储

@Configuration

@EnableRedisHttpSession // 启用Redis Session存储

public class SessionConfig {

@Bean

public LettuceConnectionFactory connectionFactory() {

return new LettuceConnectionFactory();

}

}

3. Session集群同步问题

四、Token:去中心化的身份令牌

4.1 什么是Token?

Token是一种自包含的身份凭证,服务器不需要在服务端存储会话状态,所有必要信息都包含在Token本身中。

Token vs Session 核心区别:

4.2 Token实战代码

// 生成Token

public String generateToken(User user) {

long currentTime = System.currentTimeMillis();

return JWT.create()

.withIssuer("myapp") // 签发者

.withSubject(user.getId()) // 用户ID

.withClaim("username", user.getUsername())

.withClaim("role", user.getRole())

.withIssuedAt(new Date(currentTime)) // 签发时间

.withExpiresAt(new Date(currentTime + 3600000)) // 过期时间

.sign(Algorithm.HMAC256(secret)); // 签名密钥

}

// 验证Token

public boolean validateToken(String token) {

try {

JWTVerifier verifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(secret))

.withIssuer("myapp")

.build();

DecodedJWT jwt = verifier.verify(token);

return true;

} catch (JWTVerificationException exception) {

return false;

}

}

五、JWT:现代化的Token标准

5.1 什么是JWT?

JWT(JSON Web Token)是一种开放标准(RFC 7519),用于在各方之间安全地传输信息作为JSON对象。

这种信息可以被验证和信任,因为它是数字签名的。

JWT结构:

header.payload.signature

解码示例:

// Header

{

"alg": "HS256",

"typ": "JWT"

}

// Payload

{

"sub": "1234567890",

"name": "John Doe",

"iat": 1516239022,

"exp": 1516242622

}

// Signature

HMACSHA256(

base64UrlEncode(header) + "." +

base64UrlEncode(payload),

secret)

5.2 JWT实战代码

// 创建JWT

public String createJWT(User user) {

return Jwts.builder()

.setHeaderParam("typ", "JWT")

.setSubject(user.getId())

.setIssuer("myapp")

.setIssuedAt(new Date())

.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 3600000))

.claim("username", user.getUsername())

.claim("role", user.getRole())

.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, secret.getBytes())

.compact();

}

// 解析JWT

public Claims parseJWT(String jwt) {

return Jwts.parser()

.setSigningKey(secret.getBytes())

.parseClaimsJws(jwt)

.getBody();

}

// 在Spring Security中使用JWT

@Component

public class JwtFilter extends OncePerRequestFilter {

@Override

protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request,

HttpServletResponse response,

FilterChain chain) {

String token = resolveToken(request);

if (token != null && validateToken(token)) {

Authentication auth = getAuthentication(token);

SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(auth);

}

chain.doFilter(request, response);

}

}

5.3 JWT的最佳实践

1. 安全存储

// 前端安全存储方案

// 不推荐:localStorage(易受XSS攻击)

// 推荐:HttpOnly Cookie(防XSS)或内存存储

2. 令牌刷新机制

// 双Token机制:Access Token + Refresh Token

public class TokenPair {

private String accessToken; // 短期有效:1小时

private String refreshToken; // 长期有效:7天

}

// 刷新令牌接口

@PostMapping("/refresh")

public ResponseEntity refresh(@RequestBody RefreshRequest request) {

String refreshToken = request.getRefreshToken();

if (validateRefreshToken(refreshToken)) {

String userId = extractUserId(refreshToken);

String newAccessToken = generateAccessToken(userId);

return ResponseEntity.ok(new TokenPair(newAccessToken, refreshToken));

}

return ResponseEntity.status(401).build();

}

六、OAuth 2.0:授权框架之王

6.1 什么是OAuth 2.0?

OAuth 2.0是一个授权框架,允许第三方应用在获得用户授权后,代表用户访问受保护的资源。

OAuth 2.0角色:

资源所有者(Resource Owner):用户

客户端(Client):第三方应用

授权服务器(Authorization Server):颁发访问令牌

资源服务器(Resource Server):托管受保护资源

6.2 OAuth 2.0授权码流程

6.3 OAuth 2.0实战代码

// Spring Security OAuth2配置

@Configuration

@EnableAuthorizationServer

public class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {

@Autowired

private AuthenticationManager authenticationManager;

@Override

public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {

clients.inMemory()

.withClient("clientapp")

.secret(passwordEncoder.encode("123456"))

.authorizedGrantTypes("authorization_code", "refresh_token")

.scopes("read", "write")

.redirectUris("http://localhost:8080/callback");

}

@Override

public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) {

endpoints.authenticationManager(authenticationManager)

.tokenStore(tokenStore())

.accessTokenConverter(accessTokenConverter());

}

}

// 资源服务器配置

@Configuration

@EnableResourceServer

public class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {

@Override

public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {

http.authorizeRequests()

.antMatchers("/api/public/**").permitAll()

.antMatchers("/api/private/**").authenticated()

.antMatchers("/api/admin/**").hasRole("ADMIN");

}

}

七、五大概念对比

为了让大家更清晰地理解这五个概念的关系和区别,我准备了以下对比表格:

7.1 功能定位对比

概念

本质

存储位置

主要用途

特点

Cookie

HTTP状态管理机制

浏览器

维持会话状态

自动携带,有大小限制

Session

服务端会话信息

服务器

存储用户状态

服务端状态,需要存储管理

Token

访问凭证

客户端/服务端

身份认证

自包含,可验证

JWT

Token的一种实现标准

客户端/服务端

安全传输信息

标准化,自包含,可签名

OAuth2

授权框架

不直接存储

第三方授权

标准化授权流程

7.2 应用场景对比

场景

推荐方案

原因说明

传统Web应用

Session + Cookie

简单易用,生态成熟

前后端分离应用

JWT

无状态,适合API认证

第三方登录

OAuth 2.0

标准化授权,安全可靠

微服务架构

JWT

分布式认证,无需会话同步

移动端应用

Token

轻量级,适合移动网络

7.3 安全考虑对比

安全威胁

Cookie方案防护

Token/JWT方案防护

XSS攻击

HttpOnly Cookie

避免localStorage存储

CSRF攻击

SameSite Cookie

自定义Header+CSRF Token

令牌泄露

短期有效+HTTPS

短期有效+HTTPS+刷新机制

数据篡改

服务端验证

签名验证

总结

通过今天的深入探讨,我们可以得出以下结论:

Cookie是载体:HTTP协议的状态管理机制,是Session和Token的传输媒介之一。

Session是状态:服务端维护的会话状态,需要借助Cookie或URL重写来实现。

Token是凭证:认证授权的凭证,可以放在Cookie、Header或URL中。

JWT是标准:Token的一种标准化实现,自包含、可验证、可信任。

OAuth2是框架:授权框架,定义了完整的第三方授权流程。

最终建议:

简单Web应用:Session + Cookie

前后端分离:JWT + HTTP Header

第三方授权:OAuth 2.0 + JWT

没有最好的方案,只有最合适的方案。

理解每个技术的本质和适用场景,才能做出正确的架构决策。

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