如何做到无感刷新Token?

• 为什么需要无感刷新Token？
• 自动刷新token
• 前端token续约
• 疑问及思考

为什么需要无感刷新Token？

• 「最近浏览到一个文章里面的提问，是这样的：」

  当我在系统页面上做业务操作的时候会出现突然闪退的情况，然后跳转到登录页面需要重新登录系统，系统使用了Redis做缓存来存储用户ID，和用户的token信息，这是什么问题呢？

• 「解答：」

  突然闪退，一般都是由于你的token过期的问题，导致身份失效。

• 「解决方案：」

  自动刷新token

  token续约

• 「思路」

  如果Token即将过期，你在验证用户权限的同时，为用户生成一个新的Token并返回给客户端，客户端需要更新本地存储的Token，

  还可以做定时任务来刷新Token，可以不生成新的Token，在快过期的时候，直接给Token增加时间

自动刷新token

自动刷新token是属于后端的解决方案，由后端来检查一个Token的过期时间是否快要过期了，如果快要过期了，就往请求头中重新

放一个token，然后前端那边做拦截，拿到请求头里面的新的token，如果这个新的token和老的token不一致，直接将本地的token更换

接下来拿代码举例子

• 先引入依赖

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.5.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.33</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt</artifactId>
    <version>0.9.1</version>
</dependency>

• 这是一个生成token的例子

import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;

import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;
import java.util.Date;
import java.util.UUID;

public class JwtUtil {
    // 有效期为
    public static final Long JWT_TTL = 60 * 60 * 1000 * 24;// 60 * 60 * 1000 * 24  一个小时
    // 设置秘钥明文 --- 自己改就行
    public static final String JWT_KEY = "qx";
   // 用于生成uuid，用来标识唯一
    public static String getUUID(){
        String uuid = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "");//token用UUID来代替
        return uuid;
    }

    /**
        id      : 标识唯一
        subject : 我们想要加密存储的数据
        ttl     : 我们想要设置的过期时间
     */

   // 生成token  jwt加密 subject token中要存放的数据（json格式）
    public static String createJWT(String subject) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, null, getUUID());// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }

    // 生成token  jwt加密
    public static String createJWT(String subject, Long ttlMillis) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, getUUID());// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }
  
    // 创建token jwt加密
    public static String createJWT(String id, String subject, Long ttlMillis) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, id);// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }

    private static JwtBuilder getJwtBuilder(String subject, Long ttlMillis, String uuid) {
        SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
        SecretKey secretKey = generalKey();
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();
        Date now = new Date(nowMillis);
        if(ttlMillis==null){
            ttlMillis=JwtUtil.JWT_TTL;
        }
        long expMillis = nowMillis + ttlMillis;
        Date expDate = new Date(expMillis);
        return Jwts.builder()
                .setId(uuid)              //唯一的ID
                .setSubject(subject)   // 主题  可以是JSON数据
                .setIssuer("sg")     // 签发者
                .setIssuedAt(now)      // 签发时间
                .signWith(signatureAlgorithm, secretKey) //使用HS256对称加密算法签名, 第二个参数为秘钥
                .setExpiration(expDate);
    }
    
    // 生成加密后的秘钥 secretKey
    public static SecretKey generalKey() {
        byte[] encodedKey = Base64.getDecoder().decode(JwtUtil.JWT_KEY);
        SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
        return key;
    }

    // jwt解密
    public static Claims parseJWT(String jwt) throws Exception {
        SecretKey secretKey = generalKey();
        return Jwts.parser()
                .setSigningKey(secretKey)
                .parseClaimsJws(jwt)
                .getBody();
    }
}

• 写个单元测试，测试一下

@Test
void test() throws Exception {
    String token = JwtUtil.createJWT("1735209949551763457");
    System.out.println("Token: " + token);
    Date tokenExpirationDate = getTokenExpirationDate(token);
    System.out.println(tokenExpirationDate);
    System.out.println(tokenExpirationDate.toString());
    long exp = tokenExpirationDate.getTime();
    long cur = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(exp);
    System.out.println(cur);
    System.out.println(exp - cur);
}
// 解析令牌并获取过期时间
public static Date getTokenExpirationDate(String token) {
    try {
        SecretKey secretKey = generalKey();
        Claims claims = Jwts.parser()
                .setSigningKey(secretKey)
                .parseClaimsJws(token)
                .getBody();
        return claims.getExpiration();
    } catch (ExpiredJwtException | SignatureException e) {
        throw new RuntimeException("Invalid token", e);
    }
}

Token有点长，就不放全部了

可以看到我们的 exp 过期时间的毫秒数为 1703651262000

可以看到我们的 cur 当前时间的毫秒数为 1703564863035

我们将两者相减得到的值为 86398965ms，我们可以算一下一天的毫秒数是多少 1000 * 60 * 60 * 24 ms = 86400000ms

这样我们就能够拿到token的过期时间tokenExpirationDate了

我们就可以通过在校验token的时候，如果token校验通过了，此时我们拿到该token的过期时间，以(过期时间 - 当前时间)进行判断

如果说 (过期时间 - 当前时间) 小于约定的值，那么我们就重新根据token里面的信息，重新创建一个token，将新的token放到请求头中

返回给前端，前端去进行本地存储更新token

前端token续约

token的续约偏向于前端的解决方案，即由前端来进行token的过期时间的判断，首先前后端需要对接商量好一个token续约的接口，

当前端发现这个token快要过期的时候，向后端发送该token，然后后端将该token的过期时间延长。

「前端采用的是双Token的方式，access-token 和 refresh-token即 AT 和 RT」

「而对于纯后端的方式，就是只有access-token这一个token」

• 「那么问题来了 AT 和 RT 到底有什么区别？为什么需要RT？」

  「在前端实现方案来说，RT是用来在AT即将过期的时候，用RT获取最新的token」

  我解释一下我的观点：

  AT的暴露机会更多，每个请求都要携带，所以设置的过期时间短一点，「减少劫持风险」

  RT只会暴露在auth服务中用来刷新at，设置的过期时间长一点，「增加便利性。」

  AT 和 RT 是为了网络传输安全，网络传输中，容易暴露 AT，因为 AT 时间短，暴露后风险系数才低

  「这种是标准的安全处理，其实已经无需探讨他的合理性，就好像 https 之于 http 一样」

疑问及思考

要是前端有一个表单页面，长时间不进行请求的发送，此时用户填写完表单了，再点击提交的时候，后端返回401了，怎么办？

也就是说，虽然你后端可以无感刷新Token，但是你后端无感刷新Token的前提是：前端得发请求，如果用户长时间不进行页面的交互，

即没有进行任何业务逻辑的跳转什么的，就单纯的往表单上面填东西，什么请求也没发的情况下，后端是无法感知Token过期的

「这种情况怎么解决？」

• 对于纯后端的解决方案，我是这样想的

  让前端在表单填写内容的时候做处理，如果提交返回的是401，那么前端就需要获取表单存在本地存储 然后跳转登录页，登录成功后

  返回这个页面，然后从本地存储取出来再回显到表单上面。

• 对于前端的解决方案，我是这样想的

  对于后端来说就是AT过期了，而对于前端来说就是AT和RT都过期了，怎么处理？

1. 需要监听refresh token的过期时间，在接近过期的时候向后端发起请求来刷新refresh token 或者是定期刷新一下refresh token
2. 和后端的解决方案一样，前端做一个类似草稿箱的功能对表单等元素进行保存