ExpressJWT，如何配合JsonWebToken传递和使用令牌？

我们相信：世界是美好的，你是我也是。来玩一下解压小游戏吧！

本文主要描述express的jwt中间件的使用方法，主要分为三部分内容，令牌的颁发，令牌的传递，令牌的鉴定。其中令牌的颁发，和上一篇文章JsonWebToken里面的主要内容是一样的，另外两个部分是有所不同的。

苏南大叔：ExpressJWT，如何配合JsonWebToken传递和使用令牌？ - express-jwt — ExpressJWT，如何配合JsonWebToken传递和使用令牌？（图3-1）

苏南大叔的“程序如此灵动”博客，记录苏南大叔的代码编程经验总结。测试环境：nodejs@20.18.0,express@4.21.2，jsonwebtoken@9.0.2，express-jwt@8.5.1。

准备工作

下面有两篇前置阅读内容，有助于本文的正确理解。

express和JsonWebToken的结合，就是express-jwt这个中间件，它不能自动安装jsonwebtoken，需要主动安装。

npm i express express-jwt jsonwebtoken --save

官方文档：

https://www.expressrc.cn/en/express-jwt.html

本文中的代码，可能出现的两个误区：

混淆jsonwebtoken和express-jwt，前者是正主，后者是中间件，起到沟通的作用。
混淆jsonwebtoken的options和express-jwt的options。两者虽然类似，但是控制的内容完全不同。

代码框架

express.js:

const express = require("express");
const app = express();
app.use(express.json());
const path = require("path");
app.get("/", function (req, res) {
  let root = path.join(process.cwd(), "wwwroot");
  res.sendFile(path.join(root, "form.html"));
});
//################################
const jwt = require("jsonwebtoken");
const { expressjwt } = require("express-jwt");
const jwt_secret = "sunan";
// jwt 逻辑放在这里
//################################
let server = app.listen(3222, function () {
  let port = server.address().port;
  console.log(`访问地址为 http://localhost:${port}`);
});

颁发token

生成令牌的动作，依然是由jsonwebtoken自身完成的。
客户端发起登陆请求：

<script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/axios/0.21.1/axios.min.js"></script>
<script>
  axios
    .post(
      "/login",
      { user: "sunan", password: "dashu" },
      {
        headers: {
          "Content-Type": "application/json",
        },
      }
    )
    .then(function (res) {
      console.log(res.data); // 对象
      localStorage.setItem("token", res.data.data.token);
    })
    .catch(function (err) {
      console.log(err);
    });
</script>

苏南大叔：ExpressJWT，如何配合JsonWebToken传递和使用令牌？ - 令牌的生成 — ExpressJWT，如何配合JsonWebToken传递和使用令牌？（图3-2）

express处理请求，返回token。

//##################################
// 生成Token
//##################################
app.post("/login", (req, res) => {
  const { user, password } = req.body;
  if (user == "sunan" && password == "dashu") {
    let options_sign = {
      expiresIn: "1h",
      algorithm: "HS256",
      // issuer: "令牌颁发者苏南",
      // Audience: "令牌颁布给谁",
    };
    const token = jwt.sign({ user }, jwt_secret, options_sign);
    res.json({ data: { token } });
  } else {
    res.json({ message: "fail" });
  }
});

更多参数，可以参考：

https://newsn.net/say/jwt.html

传递令牌

浏览器拿到token后，拼装到下一次的接口请求中。

function fetchRemote(api_url) {
  var token = localStorage.getItem("token");
  let headers = {
    "Content-Type": "application/json",
  };
  if (token) {
    headers["Authorization"] = "Bearer " + token;
  }
  axios.get(api_url, { headers })
    .then(function (res) {
      console.log(res.data); // 对象
    })
    .catch(function (err) {
      console.log(err);
    });
}

使用中间件

和正版的JsonWebToken不同的是：验证部分是由中间件express-jwt来进行的，使用者是完全无感的。

它在req的headers里面，解析出Authorization信息，然后去掉Bearer 字符串，解析出token。
根据token相关信息进行验证，解析的结果生成了一个req.auth字段，其内容就是最开始颁发令牌时的payload信息。

//##################################
// 局部路由使用express-jwt中间件，
// 鉴权成功的话会生成req.auth，也就是payload信息
//##################################
app.get("/info", expressjwt(options_middleware), (req, res) => {
  console.log(req.auth);
  if (req.auth) {
    res.send({
      status: 0,
      msg: "success",
      data: { username: req.auth.user },
    });
  } else {
    res.status(401).send("Unauthorized");
    // res.status(403).send("Forbidden");
  }
});

不使用中间件

中间件的.unless()支持配置多个正则表达式（直接写url也可以），对应的url不会匹配jwt信息。对于全局设置express-jwt的时候，很重要。

let authCheck = expressjwt(options_middleware).unless({
  path: [/^\/api\//, /^\/login/,/^\/favicon.ico/],
});
app.use(authCheck);

这里的/login和/api/*都不会匹配生成req.auth信息。可以发出这些地址的请求，查看返回结果。

苏南大叔：ExpressJWT，如何配合JsonWebToken传递和使用令牌？ - expressjwt-unless — ExpressJWT，如何配合JsonWebToken传递和使用令牌？（图3-3）

//##################################
// 全局使用中间件，并且设置某些路径不检测jwt
// 被unless的路由，里面不会出现req.auth
//##################################
app.get("*", (req, res) => {
  res.send({
    url: req.url,
    data: { username: req?.auth?.user }, //如果并没有被jwt的话，这里返回为空
  });
});
//##################################

其它 options

express-jwt中间件的其它选项，举例：

const authCheck = expressjwt({
  secret,
  //audience: "http://myapi/protected",
  //issuer: "http://issuer",
  credentialsRequired: false, // 没提交token是否直接401...
  getToken: req => req.headers.authorization && req.headers.authorization.split('Bearer ')[1],
  // requestProperty:"users",  // req.auth的auth...
  // isRevoked: (req, token) =>{ return true; },  // 这个token，是否被回收
  unless: {
    path: [
      // 这些路径不会检查 token
      '/login',
      '/register',
    ]
  }
});
app.use(auth);

参考：

https://www.expressrc.cn/en/express-jwt.html

错误处理

值得说明的是：在中间件authCheck环节，令牌验证失败就会发出各种401状态码，以及各种类型为UnauthorizedError的错误码。会导致根本不会走到后续的路由函数正文环节。所以，路由的正文多数情况下可能就杞人忧天了。

为了捕获这些401的UnauthorizedError，可以修改全局的error处理函数。把下面的代码，放置在所有路由的最后面。

//在所有路由后面定义错误中间件
//使用全局错误处理中间件 捕获解析 JWT 失败后产生的错误
app.use((err, req, res, next) => {
  if (err.name == "UnauthorizedError") {
    console.log(req.url);
    console.log(err.name);     // UnauthorizedError
    console.log(err.code);     // invalid_token
    console.log(err.status);   // 401
    console.log(err.message);  // jwt malformed
    // #########
    // 方式1，客户端得到了一个200的json（假的401）
    // #########
    // return res.send({
    //   status: 401,
    //   message: "无效的Token",
    // });
    // #########
    // 方式2，客户端得到了一个真的401，只不过message被改写
    // #########
    // return res.status(401).send("无效的Token");
    // #########
  }
  next();
});

由express-jwt发出的401 (Unauthorized)状态错误，有以下几种可能：

UnauthorizedError: No authorization token was found
UnauthorizedError: jwt malformed
UnauthorizedError: The token has been revoked
UnauthorizedError: jwt expired

结语

jwt因为和状态无关，所以天然支持分布式处理。这也是和传统的session方式的最大区别。
这里其实还少一个环节，就是refreshToken的过程。请求到token在过期前，都要过来refresh至少一下，以期待得到新的合法token。苏南大叔在后续文章里面，再讨论这种情况。

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