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2024-03-11-Nodejs(3-数据库与身份验证)

时间：2024-03-14 10:46:06浏览次数：40  
标签：11 03 res req JWT 身份验证 认证 session 字符串

3. 数据库与身份验证

3.1 数据库基本概念

数据库是用来组织、存储和管理数据的仓库；

传统数据库中，数据结构分为数据库（database）、数据表（table）、数据行（tow）、字段（field）四大部分。

3.2 配置mysql模块

  1. 安装 mysql 模块

    npm install mysql

  2. 建立连接

    const mysql = require('mysql')

const db = mysql.createPool({
  host: '127.0.0.1',
  user: 'root',
  password: 'root',
  database: 'test',
})

  3. 测试是否可以正常工作

    db.query('select 1', (err, results) => {
    if (err) return console.log(err.message)
    console.log(results)
})

3.3 操作 mysql 数据库

  1. 查询数据

    db.query('select * from users', (err, results) => {
  ...
})

  2. 插入数据

    // ? 表示占位符
const sql = 'insert into users values(?, ?)'
// 使用数组的形式为占位符指定具体的值
db.query(sql, [username, password], (err, results) => {
    if (err) return console.log(err.message)
    if (results.affectedRows === 1) console.log('插入成功')
})

    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：

    const user = {username:'Bruce', password:'55520'}
const sql = 'insert into users set ?'
db.query(sql, user, (err, results) => {
    ...
})

  3. 更新数据

    const sql = 'update users set username=?, password=? where id=?'
db.query(sql, [username, password, id], (err, results) => {
    ...
})

    快捷方式

    const user = {id:7,username:'Bruce',password:'55520'}
const sql = 'update users set ? where id=?'
db.query(sql, [user, user.id], (err, results) => {
    ...
})

  4. 删除语句

    const sql = 'delete from users where id=?'
db.query(sql, id, (err, results) => {
    ...
})

    使用 delete 语句会真正删除数据，保险起见，使用标记删除的形式，模拟删除的动作。即在表中设置状态字段，标记当前的数据是否被删除。
    当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.

    db.query('update users set status=1 where id=?', 7, (err, results) => {
    ...
})

3.4 web开发模式

  1. 服务端渲染的web开发模式

    服务端渲染的概念: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而动态生成的。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) => {
    const user = { name: 'Bruce', age: 29 }
    const html = `<h1>username:${user.name}, age:${user.age}</h1>`
    res.send(html)
})

    优点：

    • 前端耗时短。浏览器只需直接渲染页面，无需额外请求数据。
    • 有利于 SEO。服务器响应的是完整的 HTML 页面内容，有利于爬虫爬取信息。

    缺点：

    • 占用服务器资源。服务器需要完成页面内容的拼接，若请求比较多，会对服务器造成一定访问压力。
    • 不利于前后端分离，开发效率低。

  2. 前后端分离

    前后端分离的开发模式，依赖于 Ajax 技术的广泛应用。后端只负责提供 API 接口，前端使用 Ajax 调用接口。

    优点：

    • 开发体验好。前端专业页面开发，后端专注接口开发。
    • 用户体验好。页面局部刷新，无需重新请求页面。
    • 减轻服务器的渲染压力。页面最终在浏览器里生成。

    缺点：

    • 不利于 SEO。完整的 HTML 页面在浏览器拼接完成，因此爬虫无法爬取页面的有效信息。Vue、React 等框架的 SSR（server side render）技术能解决 SEO 问题。

  3. 如何选择

    • 企业级网站，主要功能是展示，没有复杂交互，且需要良好的 SEO，可考虑服务端渲染

    • 后台管理项目，交互性强，无需考虑 SEO，可使用前后端分离

    • 为同时兼顾首页渲染速度和前后端分离开发效率，可采用首屏服务器端渲染+其他页面前后端分离的开发模式

3.5 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，手机的密码或指纹解锁，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

3.5.1 不同开发模式下的身份认证

对于服务端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:

  • 服务端渲染推荐使用 Session 认证机制
  • 前后端分离推荐使用 JWT 认证机制

3.5.2 Session认证机制

HTTP 协议的无状态性：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。

那么，如何突破http无状态的限制呢？举个例子：

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。

image-20240311140928594

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。

Cookie 是存储在用户浏览器中的一段不超过 4 KB 的字符串。它由一个名称(Name)、一个值(Value)和其它几个用于控制 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。

image-20240311142858293

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 的形式发送给浏览器。

为了防止客户伪造会员卡，收银员在拿到客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。

image-20240311143313158

3.5.3 Session工作原理

服务端渲染推荐使用 Session 认证机制

session

3.5.4 Express 中使用 Session 认证

  1. 安装 express-session 中间件

    npm install express-session

  2. 配置中间件

    const session = require('express-session')
app.use(
    session({
        secret: 'zheng', // secret 的值为任意字符串
        resave: false,
        saveUninitalized: true,
    })
)

  3. 向 session 中存数据

    中间件配置成功后，可通过 req.session 访问 session 对象，存储用户信息

    app.post('/api/login', (req, res) => {
    req.session.user = req.body
    req.session.isLogin = true

    res.send({ status: 0, msg: 'login done' })
})

  4. 从 session 取数据

    app.get('/api/username', (req, res) => {
    if (!req.session.isLogin) {
        return res.send({ status: 1, msg: 'fail' })
    }
    res.send({ status: 0, msg: 'success', username: req.session.user.username })
})

  5. 清空 session

    app.post('/api/logout', (req, res) => {
    // 清空当前客户端的session信息
    req.session.destroy()
    res.send({ status: 0, msg: 'logout done' })
})

3.5.5 JWT认证机制

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。

前后端分离推荐使用 JWT（JSON Web Token）认证机制，是目前最流行的跨域认证解决方案

3.5.6 JWT认证原理

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

JWT 组成部分：

  • Header、Payload、Signature
  • Payload 是真正的用户信息，加密后的字符串
  • Header 和 Signature 是安全性相关部分，保证 Token 安全性
  • 三者使用 . 分隔
Header.Payload.Signature

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZCI6MTcsInVzZXJuYW1lIjoiQnJ1Y2UiLCJwYXNzd29yZCI6IiIsIm5pY2tuYW1lIjoiaGVsbG8iLCJlbWFpbCI6InNjdXRAcXEuY29tIiwidXNlcl9waWMiOiIiLCJpYXQiOjE2NDE4NjU3MzEsImV4cCI6MTY0MTkwMTczMX0.bmqzAkNSZgD8IZxRGGyVlVwGl7EGMtWitvjGD-a5U5c

JWT 使用方式：

  • 客户端会把 JWT 存储在 localStorage 或 sessionStorage 中
  • 此后客户端与服务端通信需要携带 JWT 进行身份认证，将 JWT 存在 HTTP 请求头 Authorization 字段中
  • 加上 Bearer 前缀
Authorization: Bearer <token>

3.5.7 Express 使用 JWT

  1. 安装

    • 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

    npm install jsonwebtoken express-jwt

  2. 定义 secret 密钥

    • 为保证 JWT 字符串的安全性，防止其在网络传输过程中被破解，需定义用于加密和解密的 secret 密钥
    • 生成 JWT 字符串时，使用密钥加密信息，得到加密好的 JWT 字符串
    • 把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象时，使用密钥解密
    const jwt = require('jsonwebtoken')
const expressJWT = require('express-jwt')

// 密钥为任意字符串
const secretKey = 'zheng'

  3. 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:

    app.post('/api/login', (req, res) => {
    ...
    res.send({
        status: 200,
        message: '登录成功',
        // jwt.sign() 生成 JWT 字符串
        // 参数：用户信息对象、加密密钥、配置对象-token有效期
        // 尽量不保存敏感信息，因此只有用户名，没有密码
        token: jwt.sign({username: userInfo.username}, secretKey, {expiresIn: '10h'})
    })
})

  4. JWT 字符串还原为 JSON 对象

    • 客户端访问有权限的接口时，需通过请求头的 Authorization 字段，将 Token 字符串发送到服务器进行身份认证
    • 服务器可以通过 express-jwt 中间件将客户端发送过来的 Token 解析还原成 JSON 对象
    // unless({ path: [/^\/api\//] }) 指定哪些接口无需访问权限
app.use(expressJWT({ secret: secretKey }).unless({ path: [/^\/api\//] }))

  5. 获取用户信息

    当 express-jwt 中间件配置成功后，即可在那些有权限的接口中，使用 req.auth 对象，来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息

    app.get('/admin/getinfo', (req, res) => {
    console.log(req.auth)
    res.send({
        status: 200,
        message: '获取信息成功',
        data: req.auth,
    })
})

  6. 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
    • 通过 Express 的错误中间件，捕获这个错误并进行相关的处理
    app.use((err, req, res, next) => {
    if (err.name === 'UnauthorizedError') {
        return res.send({ status: 401, message: 'Invalid token' })
    }
    res.send({ status: 500, message: 'Unknown error' })
})

标签：11,03,res,req,JWT,身份验证,认证,session,字符串
From： https://www.cnblogs.com/hasaki-yasuo/p/18072309

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