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Java面试

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作者：张永恒

来源：https://www.cnblogs.com/yonghengzh/p/13712729.html

在 B/S 系统中,登录功能通常都是基于Cookie来实现的.当用户登录成功后,一般会将登录状态记录到 Session 中,或者是给用户签发一个 Token,无论哪一种方式,都需要在客户端保存一些信息(Session ID或Token),并要求客户端在之后的每次请求中携带它们.在这样的场景下,使用 Cookie 无疑是最方便的,因此我们一般都会将Session的ID或Token保存到Cookie中,当服务端收到请求后,通过验证 Cookie 中的信息来判断用户是否登录.

单点登录(Single Sign On, SSO)是指在同一帐号平台下的多个应用系统中,用户只需登录一次,即可访问所有相互信任的应用系统.举例来说,百度贴吧和百度地图是百度公司旗下的两个不同的应用系统,如果用户在百度贴吧登录过之后,当他访问百度地图时无需再次登录,那么就说明百度贴吧和百度地图之间实现了单点登录。

单点登录的本质就是在多个应用系统中共享登录状态.如果用户的登录状态是记录在Session中的,要实现共享登录状态,就要先共享 Session,比如可以将Session序列化到Redis中,让多个应用系统共享同一个Redis,直接读取Redis来获取Session.当然仅此是不够的,因为不同的应用系统有着不同的域名,尽管Session共享了

但是由于Session ID是往往保存在浏览器Cookie中的,因此存在作用域的限制,无法跨域名传递,也就是说当用户在app1.com中登录后,Session ID仅在浏览器访问app1.com时才会自动在请求头中携带,而当浏览器访问app2.com时,Session ID是不会被带过去的.实现单点登录的关键在于,如何让Session ID或Token在多个域中共享。

「实现方式一:父域 Cookie」

在将具体实现之前,我们先来聊一聊 Cookie 的作用域。

Cookie 的作用域由 domain 属性和 path 属性共同决定。domain 属性的有效值为当前域或其父域的域名/IP地址,在 Tomcat 中,domain 属性默认为当前域的域名/IP地址.path 属性的有效值是以“/”开头的路径,在 Tomcat 中,path 属性默认为当前 Web 应用的上下文路径。

如果将 Cookie 的 domain 属性设置为当前域的父域,那么就认为它是父域 Cookie.Cookie 有一个特点,即父域中的 Cookie 被子域所共享,换言之,子域会自动继承父域中的Cookie。

利用 Cookie 的这个特点,不难想到,将Session ID(或 Token)保存到父域中不就行了.没错,我们只需要将 Cookie的domain 属性设置为父域的域名(主域名),同时将 Cookie 的 path 属性设置为根路径,这样所有的子域应用就都可以访问到这个Cookie 了.不过这要求应用系统的域名需建立在一个共同的主域名之下,如 tieba.baidu.com 和map.baidu.com,它们都建立在 baidu.com这个主域名之下,那么它们就可以通过这种方式来实现单点登录。

总结:此种实现方式比较简单,但不支持跨主域名。

「实现方式二：认证中心」

我们可以部署一个认证中心,认证中心就是一个专门负责处理登录请求的独立的 Web 服务。

用户统一在认证中心进行登录,登录成功后,认证中心记录用户的登录状态,并将Token写入Cookie.(注意这个 Cookie 是认证中心的，应用系统是访问不到的.)

应用系统检查当前请求有没有 Token,如果没有,说明用户在当前系统中尚未登录,那么就将页面跳转至认证中心.由于这个操作会将认证中心的 Cookie 自动带过去,因此,认证中心能够根据Cookie 知道用户是否已经登录过了,如果认证中心发现用户尚未登录,则返回登录页面,等待用户登录,如果发现用户已经登录过了,就不会让用户再次登录了,而是会跳转回目标 URL,并在跳转前生成一个 Token,拼接在目标 URL 的后面,回传给目标应用系统。

应用系统拿到Token之后,还需要向认证中心确认下Token的合法性,防止用户伪造.确认无误后,应用系统记录用户的登录状态,并将Token写入 Cookie,然后给本次访问放行.(注意这个 Cookie 是当前应用系统的,其他应用系统是访问不到的.)当用户再次访问当前应用系统时,就会自动带上这个 Token,应用系统验证 Token 发现用户已登录,于是就不会有认证中心什么事了。

这里顺便介绍两款认证中心的开源实现：

1.Apereo CAS 是一个企业级单点登录系统,其中 CAS 的意思是”Central Authentication Service“.它最初是耶鲁大学实验室的项目,后来转让给了 JASIG 组织,项目更名为 JASIG CAS,后来该组织并入了Apereo 基金会,项目也随之更名为 Apereo CAS。

2.XXL-SSO 是一个简易的单点登录系统,由大众点评工程师许雪里个人开发，代码比较简单，没有做安全控制，因而不推荐直接应用在项目中，这里列出来仅供参考。

总结:此种实现方式相对复杂,支持跨域,扩展性好,是单点登录的标准做法。

「实现方式三:LocalStorage 跨域」

前面,我们说实现单点登录的关键在于,如何让Session ID(或 Token)在多个域中共享。

父域 Cookie 确实是一种不错的解决方案,但是不支持跨域.那么有没有什么奇淫技巧能够让Cookie跨域传递呢？

很遗憾,浏览器对Cookie的跨域限制越来越严格.Chrome 浏览器还给Cookie新增了一个 SameSite 属性,此举几乎禁止了一切跨域请求的Cookie传递(超链接除外),并且只有当使用https协议时,才有可能被允许在 AJAX 跨域请求中接受服务器传来Cookie。

不过,在前后端分离的情况下,完全可以不使用Cookie,我们可以选择将 Session ID(或 Token)保存到浏览器的 LocalStorage 中,让前端在每次向后端发送请求时,主动将 LocalStorage 的数据传递给服务端.这些都是由前端来控制的,后端需要做的仅仅是在用户登录成功后,将 Session ID(或 Token)放在响应体中传递给前端。

在这样的场景下,单点登录完全可以在前端实现,前端拿到 Session ID(或 Token)后,除了将它写入自己的 LocalStorage 中之外还可以通过特殊手段将它写入多个其他域下的LocalStorage 中。

关键代码如下：

// 获取 token  
var token = result.data.token;  
// 动态创建一个不可见的iframe，在iframe中加载一个跨域HTML  
var iframe = document.createElement("iframe");  
iframe.src = "http://app1.com/localstorage.html";  
document.body.append(iframe);  
// 使用postMessage()方法将token传递给iframe  
setTimeout(function () {  
    iframe.contentWindow.postMessage(token, "http://app1.com");  
}, 4000);  
setTimeout(function () {  
    iframe.remove();  
}, 6000);  
// 在这个iframe所加载的HTML中绑定一个事件监听器，当事件被触发时，把接收到的token数据写入localStorage  
window.addEventListener('message', function (event) {  
    localStorage.setItem('token', event.data)  
}, false);  

前端通过 iframe+postMessage() 方式,将同一份 Token 写入到了多个域下的 LocalStorage 中,前端每次在向后端发送请求之前,都会主动从 LocalStorage 中读取 Token 并在请求中携带,这样就实现了同一份 Token 被多个域所共享。

总结:此种实现方式完全由前端控制,几乎不需要后端参与,同样支持跨域。

「补充:域名分级」

从专业的角度来说(根据《计算机网络》中的定义),.com、.cn 为一级域名(也称顶级域名),.com.cn、baidu.com 为二级域名，sina.com.cn、tieba.baidu.com 为三级域名,以此类推,N 级域名就是 N-1 级域名的直接子域名。

从使用者的角度来说,一般把可支持独立备案的主域名称作一级域名,如 baidu.com、sina.com.cn 皆可称作一级域名,在主域名下建立的直接子域名称作二级域名,如 tieba.baidu.com 为二级域名。

为了避免歧义,本人将使用"主域名"替代"一级域名"的说法