华为一面：谈谈你对JWT的理解？

JWT（JSON Web Token）是一种开放标准（RFC 7519），用于在网络应用间安全传输信息，通常用于身份验证和信息交换。其核心特点是通过紧凑且自包含的 JSON 对象传递数据，无需服务端存储会话状态。

1.为什么需要JWT？

开发中需要 JWT 的主要原因是为了解决传统基于 Session 的身份验证方法中存在的问题，比如跨域认证不便、扩展性差等问题。而 JWT 允许我们设计无状态的、分布式的 Web 应用，通过在每个请求中传递 Token 来验证用户身份，从而实现更加灵活和可扩展的架构。

2.执行流程

JWT 执行流程如下：

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它的主要执行流程如下：

用户登录成功后，服务器根据用户信息生成一个 JWT 的 Token 令牌。
服务器将此 Token 返回给客户端，客户端通常存储在 Cookie 或 LocalStorage 中。
之后客户端在访问服务器端时会携带这个 Token，一般放在 HTTP 头中。
服务器接收到请求后，解析 JWT，验证其签名有效性以及是否过期。
如果验证成功，则处理相应的请求；否则，返回错误信息（重新登录）。

3.JWT组成

JWT 是由三部分组成的：

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Header（头部）：通常由以下两部分组成：
- Token 类型：通常是 JWT。
- 加密算法：例如 HS256（HMAC SHA-256）、RS256（RSA SHA-256）等。
Payload（载荷） ：JWT 的主体部分，通常为以下三类：
- 标准声明（Registered Claims）：预定义的字段，如 iss（发行者）、exp （过期时间）、sub（主题）等。
- 公共声明（Public Claims）：用户自定义的字段，例如用户 ID、用户名、角色等。
- 私有声明（Private Claims）：在特定场景下使用的字段，通常用于内部系统。
Signature（签名）：用于验证 Token 的完整性和防止篡改。

它们之间用点“.”分隔，形成一个字符串（Token）。

4.JWT核心实现代码

在 Spring Boot 项目中，首先要引入 JWT 工具依赖，之后通过以下核心代码可以生成 Token，以及验证 Token：

// 生成 JWT（示例）|SECRET_KEY 为服务保存的密钥。
public String generateToken(UserDetails user) {
    return Jwts.builder()
        .setSubject(user.getUsername())
        .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 3600 * 1000))
        .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, SECRET_KEY)
        .compact();
}

// 验证 JWT（示例）
public boolean validateToken(String token) {
    try {
        Jwts.parser().setSigningKey(SECRET_KEY).parseClaimsJws(token);
        return true;
    } catch (Exception e) {
        return false;
    }
}

注意事项

密钥安全：签名密钥需妥善保管，并定期修改，避免泄露。
无状态性：JWT 无需服务端存储会话信息，适合分布式系统。

5.JWT VS Session

JWT 和 Session 主要区别如下：

存储位置不同：Session 通常将用户会话信息存储在服务器端，而 JWT 则将信息存储在客户端。
状态管理不同：Session 是基于服务端的状态机制，需要服务器保存会话状态；JWT 是无状态的，所有的信息都包含在 Token 中，服务端无需保存任何状态。
隐私性不同：由于 JWT 的信息直接暴露给用户，因此敏感信息不应该存储在 JWT 中。Session 因为只在服务端维护，隐私性相对更好一些。
扩展性和性能不同：JWT 非常适合分布式系统，因为它不依赖于服务端的状态。对于大型分布式系统，JWT 可以显著减少服务器资源的消耗，提高系统的响应速度。

6.JWT存在的问题

尽管 JWT 有很多优点，但也存在一些挑战：

大小限制：由于 JWT 是以 HTTP 头部的形式发送的，所以它的大小受到限制。如果 JWT 中包含过多的数据，可能会导致请求头过长的问题。解决办法是尽量保持 JWT 简洁，仅包含必要的信息。
令牌撤销问题：一旦 JWT 被签发，除非过期，否则无法轻易撤销。
安全性考虑：虽然 JWT 本身支持签名和加密，但如果密钥泄露，将会导致严重的安全隐患。因此，确保密钥的安全管理和定期更新是非常重要的。