轩辕娅童 发表于 3 天前

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XSSSecure仅通过HTTPS传输生产环境必须设置为trueSameSite控制跨站请求时是否发送Cookie建议设置为Strict或LaxMax-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<String, Object> 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CookieHTTP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JWTToken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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