数据库与身份认证(学习笔记)
数据库与身份认证
这是这篇文章是在b站学习 黑马程序员Node.js全套入门教程 时做的笔记
笔记太长(全文27k词)所以分成4篇文章发布
分别对应了学习视频中讲的四个模块
- Node基础
- 模块化
- Express
- 数据库与身份认证 (当前这篇)
最后还有一个 api_server项目 gitee地址
希望对你学习有帮助
学习目标
- 能够知道如何配置 MySQL 数据库环境
- 能够认识并使用常见的 SQL 语句操作数据库
- 能够在 Express 中操作 MySQL 数据库
- 能够了解 Session 的实现原理
- 能够了解 JWT 的实现原理
1. 数据库的基本概念
1.1 什么是数据库
数据库(database)是用来组织、存储和管理数据的创库。
当今世界是一个充满着数据的互联网世界,充斥着大量的数据。数据的来源有很多,比如出行记录、消费记录、浏览的网页、发送的消息等等。除了文本类型的数据,图像、音乐都是数据。
为了方便管理互联网世界中的数据,就有了数据库管理系统的概念(简称:数据库)。用户可以对数据库中的数据进行新增、查询、更新、删除等操作。
1.2 常见的数据库及分类
市面上的数据库有很多种,最常见的数据库就有如下几个:
- MySQL 数据库(目前使用最广泛、流行度最高的开源免费数据库;Community + Enterprise)
- Oracle 数据库(收费)
- SQL Server 数据库(收费)
- Mongodb 数据库 (Community + Enterprise)
其中,MySQL、Oracle、SQL Server 属于传统类型数据库(又叫做:关系型数据库 或 SQL 数据库),这三者的设计理念相同,用法比较类似。
而 Mongodb 属于新型数据库(又叫做:非关系型数据库 或 NoSQL 数据库),它在一定程度上弥补了传统型数据库的缺陷。
1.3 传统型数据库的数据组织结构
数据的组成结构:指的是数据以什么样的结构进行存储。
传统型数据库的数据组织结构,与 Excel 中数据的组织结构比较类似。
因此,我们可以对比这 Excel 来了解和学习传统型数据库的数据组织结构。
- Excel 的数据组织结构
每个 Excel 中,数据的组织结构分别为工作蒲、工作表、数据行、列这4大部分组成。
- 传统型数据库的数据组织结构
在传统型数据库中,数据的组织结构分为数据库(database)、数据表(table)、 数据行(row)、==字符(field)==这 4 大部分组成。
- 实际才发中数据库、表、行、字段的关系
- 在实际项目开发中,一般情况下,每个项目都对应独立的数据库。
- 不同的数据库,要存储到数据库的不同表中,例如:用户数据存储到 users 表中,图书数据存储到 books 表中。
- 每个表中具体存储哪些信息,由字段来决定,例如:我们可以为 users 表设计 id、username、password 这 3 个字段。
- 表中的行,代表每一条具体的数据。
2. 安装并配置 MySQL
2.1 了解需要安装那些MySQL相关的软件
对于开发人员来说,只需要安装 MySQL Server 和 MySQL Workbench 这两个软件,就能满足开发的需求了。
- MySQL Server:专门用来提供数据存储和服务的软件。
- MySQL Workbench: 可视化的 MySQL 管理工具,通过它,可以方便的操作存储在 MySQL Server 中的数据。
2.2 MySQL 在 Mac 环境下的安装
在 Mac 环境下安装 MySQL 的过程比 Windows 环境下的步骤简单很多:
- 运行 mysql-8.0.19-macos10.15-x86_64.dmg 这个安装包,将 MySQL Server 安装到 Mac 系统
- 再运行 mysql-workbench-community-8.0.19-macos-x86_64.dmg 这个安装包,将可视化的 MySQL Workbench 工具安装到 Mac 系统
具体的安装教程,可以参考 素材 -> MySQL for Mac -> 安装教程 - Mac系统安装MySql -> README.md
2.3 MySQL 在 Windows 环境下的安装
在 Windows 环境下安装 MySQL,只需要运行 mysql-installer-community-8.0.19.0.msi 这个安装包,就能一次性将 MySQL Server 和 MySQL Workbench 安装到自己的电脑上。
具体的安装教程,可以参考 素材 -> MySQL for Windows -> 安装教程 - Windows系统安装MySql -> README.md
3. MySQL 的基本使用
3.1 使用 MySQL Workbench 管理数据库
- 连接连接数据库
- 了解主界面的组成部分
- 创建数据库
- 创建数据表
DataType 数据类型:
- int 整数
- varchar(len) 字符串
- tinyint(1) 布尔值
字段的特殊标识:
- PK (Primary Key) 主键、唯一标识
- NN (Not Null) 值不允许为空
- UQ (Unique) 值唯一
- AI (Auto Increment) 值自动增长
- 向表中写入数据
3.2 使用 SQL 管理数据库
- 什么是 SQL
SQL(英文全称:Structured Query Language)是结构化查询语音,专门用来访问和处理数据库的编程语音。能够让我们**以编程的形式,操作数据库里面的数据**。
三个关键点:
- SQL 是一门数据库编程语音
- 使用 SQL 语音编写出来的代码,叫做 SQL 语句
- SQL 语言只能在关系型数据库中使用(例如 MySQL、Oracle、SQL Server)。非关系型数据库(例如 Mongodb)不支持 SQL 语言
- SQL 能做什么
- 从数据库中查询数据
- 向数据库中插入新的数据
- 更新数据库中的数据
- 从数据库删除数据
- 可以创建新数据库
- 可在数据库中创建新表
- 可在数据库中创建存储过程、视图
- etc…
- SQL 的学习目标
重点掌握如何使用 SQL 从数据表中:
查询数据(select)、插入数据(insert into)、更新数据(update)、删除数据(delete)
额外需要掌握的 4 种 SQL 语法:
where 条件、and 和 or 运算符、order by 排序、count(*) 函数
3.3 SQL 的 SELECT 语句
- 语法
SELECT 语句用于从表中查询数据。执行的结果被存储在一个结果表中(称为结果集)。语法格式如下:
-- 这是注释
-- 从 FROM 指定的【表中】,查询出【所有的】数据。* 表示【所有列】
SELECT * FROM 表名称-- 从 FROM 指定的【表中】,查询出指定 列名称(字段)的数据。
SELECT 列名称 FROM 表名称
注意: SQL 语句中的关键字对大小写不敏感。SELECT 等效于 select,FROM 等效于 from。
- SELECT * 示例
我们希望从 users 表中选取所有的列,可以使用==符号 *==取代列的名称,示例如下:
-- 注意:星号 * 是选取所有列的快捷方法
SELECT * FROM users
- SELECT 列名称 示例
如需获取名为 “username” 和 “password” 的列的内容(从名为 “users” 的数据库表),请使用下面的 SELECT 语句:
-- 注意: 多个列之间,使用英文逗号进行分割
SELECT username, password FROM users
3.4 SQL 的 INSERT INTO 语句
- 语法
INSERT INTO 语句用于向数据表中 插入新的数据行,语法格式如下:
-- 语法解读:向指定的表中,插入如下几列数据,列的值通过 values ——指定
-- 注意:列和值要一一对应,多个列和多个值之间,使用英文的逗号分隔
INSERT INTO table_name (列1, 列2, ...) VALUES (值1, 值2, ...)
- INSERT INTO 示例
向 users 表中,插入一条 username 为 tony stark,password 为 098123 的用户数据,示例如下:
insert into users (username, password) values ('tony stark', '098123')
3.5 SQL 的 UPDATE 语句
- 语法
Update 语句用于修改表中的数据。语法格式如下:
-- 语法解读:
-- 1. 用 UPDATE 指定要更新哪个表中的数据
-- 2. 用 SET 指定列对应的新值
-- 3. 用 WHERE 指定更新的条件
UPDATE 表名称 SET 列名称 = 新值 WHERE 列名称 = 某值
- UPDATE 示例 - 更新某一行中的一个列
把 users 表中 id 为 7 的用户密码更新为 888888。示例代码如下:
update users set password = '888888' where id = 7
- UPDATE 示例 - 更新某一行中的若干列
把 users 表中 id 为 2 的用户密码和用户状态,分别更新下为 admin123 和 1 。 示例如下:
-- 多个被更新的列之间 使用英文的逗号进行分隔
-- WHERE 后面跟着的是更新的条件
-- 注意:初学者经常忘记提供更新的 WHERE 条件
-- 这样会导致整张表的数据都被更新 一定要慎重!
update users set password = 'admin123', status = 1 where id = 2
3.6 SQL 的 DELETE 语句
- 语法
DELETE 语句用于删除表中的行。语法格式如下:
-- 语法解读:
-- 从指定的表中,根据 WHERE 条件,删除对应的数据行
DELETE FROM 表名称 WHERE 列名称 = 值
- DELETE 示例
从 users 表中,删除 id 为 4 的用户,示例代码如下:
-- 注意:对初学者来说,经常忘记提供 WHERE 条件
-- 从而导致误删整张表的数据!一定要慎重!
DELETE FROM users WHERE id = 4
3.7 SQL 的 WHERE 子句
- 语法
WHERE 子句用于限定选择的标准。在 SELECT、UPDATE、DELETE 语句中,皆可使用 WHERE 子句来限定选择的标准。
-- 查询语句中的 WHERE 条件
SELECT 列名称 FROM 表名称 WHERE 列 运算符 值
-- 更新语句中的 WHERE 条件
UPDATE 表名称 SET 列 = 新值 WHERE 列 运算符 值
-- 删除语句中的 WHERE 条件
DELETE FROM 表名称 WHERE 列 运算符 值
- 可在 WHERE 子句中使用的运算符
下面的运算符可在 WHERE 子句中使用,用来限定选择的标准:
操作符 | 描述 |
---|---|
= | 等于 |
<> | 不等于 |
> | 大于 |
< | 小于 |
>= | 大于等于 |
<= | 小于等于 |
BETWEEN | 在某个范围内 |
LIKE | 搜索某种模式 |
注意: 在某些版本的 SQL 中,操作符 <> 可以写为 !=
- WHERE 子句示例
可以通过 WHERE 子句来限定 SELECT 的查询条件:
-- 查询 status 为 1 的所有用户
SELECT * FROM users WHERE status = 1
-- 查询 id 大于 2 的所有用户
SELECT * FROM users WHERE id > 2
-- 查询 username 不等于 admin 的所有用户
SELECT * FROM users WHERE username <> 'admin'
3.8 SQL 的 AND 和 OR 运算符
- 语法
AND 和 OR 可在 WHERE 子语句中把两个或多个条件结合起来。
AND 表示必须同时满足多个条件,相当于 JavaScript 中的 && 运算符,列如 if(a !== 10 && a !== 20)
OR 表示只要满足任意一个条件即可,相当于 JavaScript 中的 || 运算符,列如 if(a !== 10 || a !== 20)
- AND 运算符 示例
使用 AND 来显示所有 status 为 0,并且 id 小于 3 的用户:
select * from users where status = 0 and id < 3
- OR 运算符 示例
使用 OR 来显示所有 status 为 1,或者 username 为 zs 的用户:
select * from users where status = 1 or username = 'zs'
3.9 SQL 的 ORDER BY 子句
- 语法
OEDER BY 语句用于根据指定的列 队结果进行排序。
ORFER BY 语句默认按照升序记录进行排序。
如果您希望按照降序对记录进行排序,可以使用 DESC 关键字。
- ORDER BY 子句 - 升序排序
对 users 表中的数据,按照 status 字段进行升序排序,示例如下:
-- 注意: 如下两条 SQL 语句是等价的
-- 因为 ORDER BY 默认进行升序排序
-- 其中: ASC 关键字代表升序排序
SELECT * FROM users ORDER BY status
SELECT * FROM users ORDER BY status ASC
- ORDER BY 子句 - 降序排序
对 users 表中的数据,按照 id 字段进行降序排序,示例如下
-- 注意: DESC 代表降序排序
SELECT * FROM users ORDER BY id DESC
- ORDER BY 子句 - 多重排序
对 users 表中的数据, 先按照 status 字段进行降序排序,再按照 username 的字母顺序,进行升序排序,示例如下:
select * from users order by status desc, username asc
3.10 SQL 的 COUNT(*) 函数
- 语法
COUNT(*) 函数用于返回查询结果的总数据条数,语法格式如下:
select count(*) from 表名称
- COUNT(*) 示例
查询 users 表中 status 为 0 的总数据条数:
select count(*) from users where status = 0
- 使用 AS 为列设置别名
如果希望给查询出来的列名称设置别名,可以使用 AS 关键字,示例如下:
-- 将列名称从 COUNT(*) 修改为 total
select count(*) as total from users where id > 1
4. 在 项目中操作 MySQL
4.1 在项目中操作数据库的步骤
- 安装操作 MySQL 数据库的第三方模块(mysql)
- 通过 mysql 模块连接到 MySQL 数据库
- 通过 mysql 模块执行 SQL 语句
4.2 安装与配置 mysql 模块
- 安装 mysql 模块
mysql 模块时托管于 npm 上的第三方模块。它提供了在 Node.js 项目中连接和操作 MySQL 数据库的能力。
想要在项目中使用它,需要先运行如下命令,将 mysql 安装为项目的依赖包:
npm install mysql
- 配置 mysql 模块
在使用 mysql 模块操作 MySQL 数据库之前,必须先对 msql 模块进行必要的配置,主要的配置步骤如下:
// 1. 导入 mysql 模块
const mysql = require('mysql')
// 2. 建立与 mysql 数据库的连接
const db = mysql.createPool({host: '127.0.0.1', // 数据库的 IP 地址user: 'root', // 登录数据库的账号password: 'admin123', // 登录数据库的摩玛database: 'my_db_01' // 指定要操作哪个数据库
})
- 测试 mysql 模块能否正常工作
调用 db.query() 函,指定要执行的 SQL 语句,通过回调函数拿到执行的结果:
// 检测 mysql 模块能否正常工作
db.query('SELECT 1', (err, results) => {if(err) return console.log(err.message)// 只能打印出 [ RowDataPacket { '1' : 1 } ] 的结果,就证明数据库连接正常console.log(results)
})
4.3 使用 mysql 模块操作 MySQL 数据库
- 查询数据
查询 users 表中的所有数据:
// 查询 users 表中的所有用户数据
db.query('select * from users', (err, results) => {// 查询失败if(err) return console.log(err.message)// 查询成功// 注意:如果执行的是 select 查询语句,则执行的结果是数组console.log(results)
})
- 插入数据
向 users 表中新增数据,其中 username 为 Spider-Man,password 为 pcc321。示例代码如下:
// 1. 要插入到 users 表中的数据对象
const user = { username: 'Spider-Man', password: 'pcc321'}
// 2. 待执行的 SQL 语句,其中 英文的 ?表示占位符
const sqlStr = 'insert into users (username, password) values (?, ?)'
// 3. 使用数组的形式,依次为 ?占位符指定具体的值
db.query(sqlStr, [user.username, user.password], (err, results) => {if(err) return console.log(err.message) // 失败// 注意:如果执行的是 insert into 插入语句,则 results 是一个对象// 可以通过 affectedRows 属性来判断是否插入数据成功if(results.affectedRows === 1) { console.log('插入数据成功') } // 成功
})
- 插入数据的便捷方式
向表中新增数据时,如果数据对象的每个属性和数据表的字段 一一对应,则可以通过如下方式快速插入数据:
// 1. 要插入到 users 表中的数据对象
const user = { username: 'Spider-Man2', password: 'pcc4321'}
// 2. 待执行的 SQL 语句,其中 英文的 ?表示占位符
const sqlStr = 'insert into users SET ?'
// 3. 直接将数据对象当做占位符的值
db.query(sqlStr, user, (err, results) => {if(err) return console.log(err.message) // 失败if(results.affectedRows === 1) { console.log('插入数据成功') } // 成功
})
- 更新数据
可以通过如下方式,更新表中的数据:
// 1. 要更新的数据对象
const user = { id: 7, username: 'aaa', password: '000' }
// 2. 要执行的 SQL 语句
const sqlStr = 'update users set username=?, password=? where id=?'
// 3. 调用 db.query() 执行 SQL 语句的同时,使用数组依次为占位符指定具体的值
db.query(sqlStr, [user.username, user.password, user.id], (err, results) => {if(err) return console.log(err.message) // 失败if(results.affectedRows === 1) { console.log('更新数据成功!') } // 成功
})
- 更新数据的便捷方式
更新表数据时,如果数据对象的每个数据和数据表的字段 一一对应,则可以通过如下方式快速更新表数据:
// 1. 要更新的数据对象
const user = { id: 7, username: 'aaaa', password: '0000'}
// 2. 要执行的 SQL 语句
const sqlStr = 'update users set ? where id=?'
// 3. 调用 db.query() 执行 SQL 语句的同时,使用数组依次为占位符指定具体的值
db.query(sqlStr, [user, user.id], (err, results) => {if(err) return console.log(err.message) // 失败if(results.affectedRows === 1) { console.log('更新数据成功!') } // 成功
})
- 删除数据
在删除数据时,要根据 id 这样的唯一标识,来删除对应的数据。示例如下:
// 1. 要执行的 SQL 语句
const sqlStr = 'delete from users where id=?'
// 2. 调用 db.query() 执行 SQL 语句的同时,为占位符指定具体的值
// 注意: 如果 SQL 语句中有很多占位符,则必须要使用数组为每个占位符指定具体的值
// 如果 SQL 语句中只有一个占位符,则可以省略数组
db.query(sqlStr, 7, (err, results) => {if(err) return console.log(err.message) // 失败// 注意: 执行 delete 语句之后 结果也是一个对象 也会包含 affectedRows 属性 if(results.affectedRows === 1) { console.log('删除数据成功!') } // 成功
})
- 标记删除
使用 DELETE 语句,会把真正的数据从表中删除掉。为了保险起见,推荐使用 标记删除的形式,来模拟删除的动作。所谓的标记删除,就是在表中设置类似于 status 这样的状态字段,来标记当前这条数据是否被删除。
当前用户执行了删除的动作时,我们并没有执行 DELETE 语句把数据删除掉,而是执行了 UPDATE 语句,将这条数据对应的 status 字段标记为删除即可。
// 标记删除:使用 UPDATE 语句替代 DELETE 语句;只更新数据的状态,并没有真正删除。
db.query('update users set status = 1 where id = ?', 5, (err, results) => {if(err) return console.log(res.message)if(results.affectedRows === 1) { console.log('删除数据成功!') }
})
5. 前后端的身份认证
5.1 Web 开发模式
目前主流的 Web 开发模式有两种,分别是:
- 基于服务端渲染的传统 Web 开发模式
- 基于前后端分离的新型 Web 开发模式
- 服务端渲染的 Web 开发模式
服务器渲染的概念:服务器发送给客户端的 HTML 页面,是在服务器通过字符串的拼接,动态生成的。因此,客户端不需要使用 Ajax 这样的技术额外请求页面的数据。代码示例如下:
app.get('/index.html', (req, res) => {// 1. 要渲染的数据const user = {name: 'zs', age: 20}// 2. 服务器通过字符串的拼接,动态生成 HTML 内容const html = `<h1>姓名:${user.name}, 年龄:${user.age}</h1>`// 3. 把生成好的页面内容响应给客户端,因此,客户端拿到的就是带有真实数据的 HTML 页面res.send(html)
})
- 分区端渲染的优缺点
优点:
- 前端耗时少,因为服务器负责动态生成 HTML 内容,浏览器只需要直接渲染即可,尤其是移动端,更省电。
- 有利于SEO,因为服务器端响应的是完整的 HTML页面内容,所以爬虫更容易爬取获得信息,更有利于SEO。
缺点:
- 占用服务器端资源,即服务器端完成 HTML 页面的内容拼接,如果请求较多,会对服务器造成一定的访问压力。
- 不利于前后端分离,开发效率低,使用服务器端渲染,则无法进行分工合作,尤其对于前端复杂度高的项目,不利于项目高效开发。
- 前后端分离的 Web 开发模式
前后端分离的概念:前后端分离的开发模式,依赖 Ajax 技术的广泛应用。简而言之,前后端分离的 Web 开发模式,就是后端只负责提供 API 接口,前端使用 Ajax 调用接口的开发模式。
- 前后端分离的优缺点
优点:
- 开发体验好,前端专注于 UI 页面的开发,后端专注于api的开发,且前端有更多的选择性。
- 用户体验好,Ajax 技术的广泛应用,极大提高了用户的体验,可以轻松实现页面的局部刷新。
- 减轻了服务器的渲染压力,应为页面最终是在每个用户的浏览器中生成的。
缺点:
- 不利于 SEO,因为完整的 HTML 页面需要在客户端动态拼接完成,所以爬虫就无法爬取页面的有效信息。(解决方案:利用 Vue、React 等前端框架的 SSR (server side render)技术能够很好的解决 SEO 问题!)
- 如何选择 Web 的开发模式
不谈业务场景而盲目选择使用何种开发模式都是耍流氓。
- 比如企业级网站,主要功能是展示而没有复杂的交互,并且需要良好的 SEO,则这时我们就需要服务器端渲染;
- 而类似后台管理项目,交互性比较强,不需要考虑 SEO,那么久可以使用前后端分离的开发模式。
另外,具体使用何种开发模式并不是绝对的,为了同时兼顾了首页的渲染速度和前后端分离的开发效率,一些网站采用了首屏服务器端渲染 + 其他页面前后端分离的开发模式。
5.2 身份认证
- 什么是身份认证
身份认证(Authentication)又称 “身份验证”、“鉴权”,是指通过一定的手段,完成对用户身份的确认。
- 日常生活中的身份认证随处可见,例如:高铁的验票乘车,手机的密码或指纹,支付宝或微信的支付密码等。
- 在 Web 开发中,也涉及到用户身份的认证,例如:各大网站的手机验证码登录、邮箱密码登录、二维码登录等。
- 为什么需要身份认证
身份认证的目的,是为了确认当前所声称为某种身份的用户,确实是所声称的用户。例如,你去找快递员取快递,你要怎么证明这份快递是你的。
在互联网项目开发中,如何对用户的身份进行认证,是一个值得深入探讨的问题。例如,如何才能保证网站不会错误的将 “马云的存款数额” 显示到 “马化腾的账户” 上。
- 不同开发模式情况下的身份认证
对于服务器渲染和前后端分离这两种开发模式来说,分别有着不同的身份认证方案:
- 服务器渲染推荐使用 Session 认证机制
- 前后端分离推荐使用 JWT 认证机制
5.3 Session 认证机制
- HTTP 协议的无状态性
了解 HTTP 协议的无状态性是进一步学习 Session 认证机制的必要前提。
HTTP协议的无状态性,指的是客户端的每次 HTTP 请求都是独立的,连续多个请求之间没有直接的关系,服务器不会主动保留 每次 HTTP 请求的状态。
- 如何突破 HTTP 无状态的限制
对于超市来说,为了方便收银员在进行结算时给 VIP 用户打折,超市可以为每个 VIP 用户发放会员卡。
注意:现实生活中的会员卡身份认证方式,在 Web 开发中的专业术语叫做 Cookie。
- 什么是 Cookie
Cookie 是存储在用户浏览器中的一段不超过 4KB 的字符串。它由一个名称(Name)、一个值(Value)和其他几个用于控制 Cookie 有效期、安全性、使用范围的可选属性组成.
不同域名下的 Cookie 各自独立,每当客户端发起请求时,会自动把当前域名下所有未过期的 Cookie 一同发送到服务器。
Cookie 的几大特性:
- 自动发送
- 域名独立
- 过期时限
- 4KB限制
- Cookie 在身份认证中的作用
客户端第一次请求服务器的时候,服务器通过响应头的形式,向客户端发送一个身份认证的 Cookie,客户端会自动将 Cookie 保存在浏览器中。
随后,当客户端每次请求服务器的时候,浏览器会自动将身份认证相关的 Cookie,通过请求头的形式发送给服务器,服务器即可验明客户端的身份。
- Cookie 不具有安全性
由于 Cookie 是存储在浏览器中的,而且浏览器也提供了读写 Cookie 的 API,因此 Cookie 很容易被伪造,不具有安全性。因此不建议服务器将重要的隐私数据,通过 Cookie 的形式发送给服务器。
注意:千万不要使用 Cookie 存储重要且隐私的数据!比如用户的身份信息、密码等。
- 提高身份认证的安全性
为了防止用户伪造会员卡,收银员在拿到用户出示的会员卡之后,可以在收银机上进行刷卡认证。只有收银机确认存在的会员卡,才能被正常使用。
这种 “会员卡 + 刷卡认证” 的设计理念,就是 Session 认证机制的精髓。
- Session 的工作原理
5.4 在 Express 中使用 Session 认证
- 安装 express-session 中间件
在 Express 项目中,只需要安装 express-session 中间件,即可在项目中使用 Session 认证:
npm install express-session
- 配置 express-session 中间件
express-session 中间件安装成功后,需要通过 app.use()
来注册session 中间件,示例代码如下:
// 1. 导入 session 中间件
let session = require('express-session')// 2. 配置 Session 中间件
app.use(session({secrret: 'keyboard cat', // secret 属性的值可以为任意字符串resave: false, // 固定写法saveUninitialized: true // 固定写法
}))
- 向 session 中存数据
当 express-session 中间件配置成功后,即可通过 req.session
来访问和使用 session 对象,从而存储用户的关键信息:
app.post('/api/login', (req, res) => {// 判断用户提交的登录信息是否正确if(req.body.username !== 'admin' || req.body.password !== '000000') {return res.send({ status: 1, msg: '登录失败' })}// 注意: 只有成功配置了 express-session 这个中间件之后,才能通过 req 点出来 session 这个属性req.session.user = req.body // 将用户的信息,存储到 Session 中req.session.islogin = true // 将用户的登录状态,存储到 Session 中res.send({ status: 0, msg: '登录成功' })
})
- 从 session 中取数据
可以直接从 req.session
对象上获取之前存储的数据,示例代码如下:
// 获取用户姓名的接口
app.get('/api/username', (req, res) => {// 判断用户是否登录if(!req.session.islogin) {return res.send({ status: 1, msg: 'fail' })}res.send({ status: 0, msg: 'success', username: req.session.user.username })
})
- 清空 session
调用 req.session.destroy()
函数,即可清空服务器保存的 session 信息。
app.post('/api/logout', (req, res) => {// 清空当前用户端对应的 session 信息req.session.destroy()res.send({staus: 0,msg: '退出登录成功'})
})
5.5 JWT 认证机制
- 了解 Session 认证的局限性
Session 认证机制需要配合 Cookie 才能实现。由于 Cookie 默认不支持跨域访问,所以,当涉及到前端跨域请求后端接口的时候,需要做很多额外的配置,才能实现跨域 Session 认证。
注意:
- 当前端请求后端接口不存在跨域问题的时候,推荐使用 Session 身份认证机制。
- 当前端需要跨域请求后端接口的时候,不推荐使用 Session 身份认证机制,推荐使用 JWT 认证机制。
- 什么是 JWT
JWT(英文全称:JSON Web Tooken)是目前最流行的跨域认证解决方案。
- JWT 的工作原理
总结:用户的信息通过 Token 字符串的形式,保存在客户端浏览器中。服务器通过还原 Token 字符串的形式来认证用户的身份。
- JWT 的组成部分
JWT 通常由三部分组成,分别是 Header(头部)、Payload(有效荷载)、Signature(签名)。
三者之间使用英文的 “.” 分隔,格式如下:
Header.Payload.Signature
下面是 JWT 字符串的示例:
dwa13dwad7ayaGi12gIAG.D123GWYGDYADya344cbiIIC45ISCI421ZIC21321BAWYDGIia1i41scib1u1hbyadna3dbB421CBIBIUBCIUZBIUCSU1ICV2VHV14jhvvVHDSAGHB231IBi31bwhdwad4324uwdBDB41Udiwjd63ns1aobdow5JhY713GIbiHig.iGiguhy231ugIYgiub1ihIGigiuGuihUHiuGIUg
- JWT 的三个部分各自代表的含义
JWT 的三个组成部分,从前到后分别是 Header、Payload、Signaeture
其中:
- Payload 部分才是真正的用户信息,它是用户信息经过加密后生成的字符串。
- Header 和 Signature 是安全性相关部分,只是为了保证 Token 的安全性。
- JWT 的使用方式
客户端收到服务器返回的 JWT 之后,通常会将它储存在 localStorage 或 sessionStorage 中
此后,客户端每次与服务器通信,都要带上这个 JWT 的字符串,从而进行身份认证。推荐的做法是把 JWT 放在 HTTP 请求头的 Authorization 字段中,格式如下:
Authorization: Bearer <token>
5.6 在 Express 中使用 JWT
- 安装 JWT 相关的包
运行如下命令,安装如下两个 JWT 相关的包:
npm install jsonwebtoken express-jwt
其中:
- jsonwebtoken 用于生成 JWT 字符串
- express-jwt 用于将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象
- 导入 JWT 相关的包
使用 require() 函数,分别导入 JWT 相关的两个包:
// 1. 导入用于生成 JWT 字符串的包
const jwt = require('jsonwebtoken')
// 2. 导入用于将客户端发送过来的JWT 字符串,解析还原成 JSON 对象的包
const expressJWT = require('express-jwt')
- 定义 secret 密钥
为了保证 JWT 字符串的安全性,防止 JWT 字符串在网络传输过程中被别人破解,我们需要专门定义一个用于加密和解密的 secret 密钥:
- 当生成 JWT 字符串的时候,需要使用 secret 密钥对用户的信息进行加密,最终得到加密好的 JWT 字符串
- 当把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象的时候,需要使用 secret 密钥进行解密。
// 3. secret 密钥的本质:就是一个字符串
const secretKey = 'Cicada'
- 在登录成功后生成 JWT 字符串
调用 jsonwebtoken 包提供的 sign() 方法,将用户的信息加密成 JWT 字符串,响应给客户端:
// 登录接口
app.pos('/api/login', function(req, res) => {// ... 省略登录失败情况下的代码// 用户登录成功之后 生成 JWT 字符串 通过 token 属性响应黑客户端res.send({status: 200,massage: '登录成功!',// 调用 JWT.sign() 生成 JWT字符串,三个参数分别是:用户信息对象,加密秘钥,配置对象// 记住:千万不要把密码加密到 token 字符串中token: jwt.sign({ username: userinfo.username }, secretKey, { expiresIn: '30s' })})
})
- 将 JWT 字符串 还原为 JSON 对象
客户端每次访问那些有权限接口的时候,都需要主动通过请求头中的 Authorization 字段,将 Token 字符串发送到服务器进行身份认证。
此时,服务器可以通过 express-jwt 这个中间件,自动将客户端发送过来的 Token 解析还原 JSON 对象:
// 使用 app.use() 来注册这个中间件
// expressJWT({ secret: secretKey }) 就是用来解析 Token 的中间件
// .unless({ path: [/^\/api\//] }) 用来指定那些接口不需要访问权限
// 注意:只要配置成功了 express 这个中间件,就可以把解析出来的用户信息,挂载到 req.user 属性上
app.use(expressJWT({ secret: secretKey }).unless({ path: [/^\/api\//] }))
- 使用 req.user 获取用户信息
当 express-jwt 这个中间件配置成功之后,即可在那些权限的接口中,使用 req.user
对象,来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息了,示例代码如下:
// 这是一个有权限的 API 接口
app.get('/admin/getinfo', function(req, res) {console.log(req.user)res.send({status: 200,message: '获取用户信息成功!',data: req.user})
})
- 捕获解析 JWT 失败后产生的错误
当使用 express-jwt 解析 Token 字符串时,如果客户端发送过来的 Token 字符串过期或不合法,会产生一个解析失败的错误,影响项目的正常运行。我们可以通过 Express 的错误中间件,捕获这个错误并进行相关的处理,示例代码如下:
app.use((err, req, res, next) => {// token 解析失败的错误if(err.name === 'UnauthorizedError') {return res.send({ status: 401, message: '无效的token' })}// 其他原因导致的错误res.send({ status: 500, message: '未知错误' })
})
此时,服务器可以通过 express-jwt 这个中间件,自动将客户端发送过来的 Token 解析还原 JSON 对象:
// 使用 app.use() 来注册这个中间件
// expressJWT({ secret: secretKey }) 就是用来解析 Token 的中间件
// .unless({ path: [/^\/api\//] }) 用来指定那些接口不需要访问权限
// 注意:只要配置成功了 express 这个中间件,就可以把解析出来的用户信息,挂载到 req.user 属性上
app.use(expressJWT({ secret: secretKey }).unless({ path: [/^\/api\//] }))
- 使用 req.user 获取用户信息
当 express-jwt 这个中间件配置成功之后,即可在那些权限的接口中,使用 req.user
对象,来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息了,示例代码如下:
// 这是一个有权限的 API 接口
app.get('/admin/getinfo', function(req, res) {console.log(req.user)res.send({status: 200,message: '获取用户信息成功!',data: req.user})
})
- 捕获解析 JWT 失败后产生的错误
当使用 express-jwt 解析 Token 字符串时,如果客户端发送过来的 Token 字符串过期或不合法,会产生一个解析失败的错误,影响项目的正常运行。我们可以通过 Express 的错误中间件,捕获这个错误并进行相关的处理,示例代码如下:
app.use((err, req, res, next) => {// token 解析失败的错误if(err.name === 'UnauthorizedError') {return res.send({ status: 401, message: '无效的token' })}// 其他原因导致的错误res.send({ status: 500, message: '未知错误' })
})
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