在vue前端开发中基于refreshToken和axios拦截器实现token的无感刷新

赢乐2024-03-05 20:14

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一、需求背景

对于一些需要记录用户行为的系统，在进行网络请求的时候都会要求传递一下登录的token。不过，为了接口数据的安全，服务器的token一般不会设置太长，根据需要一般是30分钟的样子，token过期后就需要重新登录。不过，频繁的登录会造成体验不好的问题，因此，需要体验好的话，就需要定时去刷新token，并替换之前的token。

实现token无感刷新对于前端来说是一项十分常用的技术，其本质都是为了优化用户体验，当token过期时不需要用户调回登录页重新登录，而是当token失效时，进行拦截，发送刷新token的请求，获取最新的token进行覆盖，让用户感受不到token已过期。

二、token刷新的方案

1、根据过期时间重新获取

后端返回过期时间，前端判断token过期时间，去调用刷新token的接口。

缺点：需要后端额外提供一个token过期时间的字段；使用了本地时间判断，若本地时间被篡改，特别是本地时间比服务器时间慢时，拦截会失败。

2、定时刷新token接口

根据token过期时间，写一个定时器，定时刷新token接口

缺点：浪费资源，消耗性能,不建议采用。

3、使用了RefreshToken

后端在登录之后会给前端一个RefreshToken字段同AccessToken一并传过来。token失效后利用RefreshToken去延长用户的登录信息。

三、关于RefreshToken

RefreshToken 方法是现代 Web 应用中一种常见的身份验证机制，尤其在需要长时间保持用户登录状态的场景下具有重要意义。

RefreshToken 方法的主要作用是在用户登录后，服务器生成一个 RefreshToken 并将其返回给客户端。客户端在之后的每次请求中都需要携带这个 RefreshToken，以便服务器能够验证用户身份并返回用户所需的数据。

使用场景包括但不限于：用户在应用中的长时间操作、用户在多个设备上使用应用、用户需要跨域访问应用等。在这些场景下，RefreshToken 方法能够有效地减少用户重复登录的次数，提高用户体验。

四、Refresh Token的优点

  • 安全性增强：Refresh Token不同于AccessToken，它只在第一次获取和刷新时在网络中传输，因此被盗的风险远小于AccessToken。同时，Refresh Token是加密字符串，并且和token是相关联的，相比获取各种资源的token，refresh token的作用仅仅是获取新的token，因此其作用和安全性要求都大为降低。

  • 减少服务器负担：使用Refresh Token刷新服务端不需要刷新Token的过期时间，一旦Token过期，就反馈给前端，前端使用Refresh Token申请一个全新Token继续使用。这种方案中，服务端只需要在客户端请求更新Token的时候对Refresh Token的有效性进行一次检查，大大减少了更新有效期的操作，也就避免了频繁读写。

  • 提高用户体验：由于Refresh Token的存在，用户在访问令牌过期后不需要重新登录，提高了用户体验。

五、Refresh Token的工作原理

  • 当AccessToken过期时，客户端使用Refresh Token发起刷新请求。
  • 认证服务器验证Refresh Token的有效性。
  • 如果Refresh Token有效，认证服务器会生成一个新的AccessToken，并返回给客户端。
  • 客户端收到新的AccessToken后，可以继续使用该token访问受保护资源。

六、Refresh Token的使用流程

  • 首次登录的时候会获取到两个token（AccessToken，RefreshToken）
  • 持久化保存起来（localStorage方案）
  • 正常请求业务接口的时候携带AccessToken
  • 当接口口返回401权限错误时，使用RefreshToken请求接口获取新的AccessToken
  • 替换原有旧的AccessToken，并保存
  • 继续未完成的请求，携带AccessToken
  • RefreshToken也过期了，跳转回登录页面，重新登录

七、Refresh Token的实现步骤

1、登录成功后保存AccessToken，RefreshToken

登录请求登录接口authorization(),这里省略了。

比如我们请求登录接口"authorization"成功后，后端返回我们2个字段。

data:{
    code:200,
    msg:'ok',
    accessToken:'eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6ImFkbWluIiwiaWF0IjoxMzIyNTc1MDcyOSwiZXhwIjoxNzA2NjMwMzk5fQ.sTLeqLl9lgG4OW40RNXdoZz9NO2bgCOOtnXuErRkXBM',
    RefreshToken:'eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6ImFkbWluIiwiaWF0IjoxMzIyNTc1MDcyOSwiZXhwIjoxNzA2NjMzMzk5fQ.GF-j_rFEMNwh7H7o4MbM5EFspFC5lQ1zxD85e70nOiM',
}

保存到localStorage里面

localStorage.setItem('accessToken', res.data.data.accessToken);
localStorage.setItem('RefreshToken', res.data.data.RefreshToken);
2、正常请求业务接口的时候携带AccessToken
import axios from 'axios'

// 创建axios实例
const service = axios.create({
  timeout: 20000, // 请求超时时间(毫秒)
})

// 请求拦截器
service.interceptors.request.use((config) => {
	const accessToken = localStorage.getItem('accessToken');
	const RefreshToken = localStorage.getItem('RefreshToken');
	if (config.url) {
		// 此处为 Refresh Token 专用接口，请求头使用 Refresh Token
		if (config.url.indexOf('/refreshToken') >= 0) {
			config.headers['token'] = RefreshToken;
		} else if (!(config.url.indexOf('/login') !== -1 && config.method === 'post')) {
			// 其他接口，请求头使用 Access Token
			config.headers['token'] = accessToken;
		}
		return config;
	}
}, error => {
	return Promise.reject(error);
})
3、响应拦截器处理401权限错误
service.interceptors.response.use(async (response) => {
	let res = response.data
	// 为了演示，这里仅展示处理状态码为401的情况
	if (res.code == '401') {
			// 这里是获取新token的接口，方法在这里省略了。
			const result = await refreshToken()
			// 获取成功
			if (result && result.data) {
				// 新token
				let newToken = result.data
				// 保存新的accessToken
				localStorage.setItem('accessToken', newToken)
				// 替换新accessToken
				response.config.headers.token = newToken
				// 继续未完成的请求
				const resp = await service.request(response.config)
				// 返回请求结果
				return resp
			} else {
				// 清除token
				localStorage.clear()
				// 跳转到登录页
				router.replace('/login')
			}
	}
	return res
}, error => {
	// 返回错误信息
	return Promise.reject(error)
})
4、防止重复请求refreshToken接口

为了防止多次刷新token，可以通过一个变量isRefreshing 去控制是否正在请求刷新token的接口。

响应拦截器处理，防止同时多次调用刷新token接口。

  • 这里使用isRefreshing变量，存放是否正在请求

    // 变量isRefreshing
    let isRefreshing = false

    service.interceptors.response.use(async (response) => {
    let res = response.data
    // 为了演示，这里仅展示处理状态码为401的情况
    if (res.code == '401') {
    // 控制是否在刷新token的状态
    if (!isRefreshing) {
    // 修改isRefreshing状态
    isRefreshing = true
    // 这里是获取新token的接口，方法在这里省略了。
    const result = await refreshToken()
    // 获取成功
    if (result && result.data) {
    // 新token
    let newToken = result.data
    // 保存新的accessToken
    localStorage.setItem('accessToken', newToken)
    // 替换新accessToken
    response.config.headers.token = newToken

      			// 继续未完成的请求
  			const resp = await service.request(response.config)
  			// 重置状态
  			isRefreshing = false
  			// 返回请求结果
  			return resp
  		} else {
  			// 清除token
  			localStorage.clear()
  			// 重置状态
  			isRefreshing = false
  			// 跳转到登录页
  			router.replace('/login')
  		}
  	} 
  }
  return res

    }, error => {
    // 返回错误信息
    return Promise.reject(error)
    })

5、同时多个请求返回401，需要刷新token

第一个refreshToken接口还没返回，后面的请求又过来了，防止同时多次调用刷新token接口，先把后面这些请求放在一个数组里面，等到refreshToken接口成功后，我们再逐个重试数组里面的请求。

响应拦截器处理，同时多个请求返回401，需要刷新token

  • 这是使用了requestList存放请求队列

    // 变量isRefreshing
    let isRefreshing = false
    // 后续的请求队列
    let requestList = []

    service.interceptors.response.use(async (response) => {
    let res = response.data
    // 为了演示，这里仅展示处理状态码为401的情况
    if (res.code == '401') {
    // 控制是否在刷新token的状态
    if (!isRefreshing) {
    // 修改isRefreshing状态
    isRefreshing = true
    // 这里是获取新token的接口，方法在这里省略了。
    const result = await refreshToken()
    // 获取成功
    if (result && result.data) {
    // 新token
    let newToken = result.data
    // 保存新的accessToken
    localStorage.setItem('accessToken', newToken)
    // 替换新accessToken
    response.config.headers.token = newToken

      			// token 刷新后将数组里的请求队列方法重新执行
  			requestList.forEach((cb) => cb(newToken))
  			// 重新请求完清空
  			requestList = []

  			// 继续未完成的请求
  			const resp = await service.request(response.config)
  			// 重置状态
  			isRefreshing = false
  			// 返回请求结果
  			return resp
  		} else {
  			// 清除token
  			localStorage.clear()
  			// 重置状态
  			isRefreshing = false
  			// 跳转到登录页
  			router.replace('/login')
  		}
  	} else {
  		// 后面的请求走这里排队
  		// 返回未执行 resolve 的 Promise
  		return new Promise(resolve => {
  			// 用函数形式将 resolve 存入，等待获取新token后再执行
  			requestList.push(newToken => {
  				response.config.headers.token = newToken
  				resolve(service(response.config))
  			})
  		})
  	}
  }
  return res

    }, error => {
    // 返回错误信息
    return Promise.reject(error)
    })

八、总结

基本的思路是这样的，你也可以根据自己的业务需要，自己修改。

  • 比如抽离上面的方法或逻辑，单独封装。

  • 你也可以添加接口失败重连的逻辑。

  • 你也可以使用数据加密传输，例如sm4等。

九、代码上传

这里我做了个简单的demo演示，可以到顶部下载。

1、vue项目部分

下载依赖

npm i

启动项目

npm run serve

启动后项目地址为：http://localhost:8080

1、先进入登录页面，点击'登录'按钮，请求'login'接口，接口返回accessToken、RefreshToken。

2、跳转到首页，正常携带token请求'getTableList'接口，接口返回列表数据。

3、下面做了3个按钮来测试接口返回401的状态。

  • 点击1个按钮，用来测试'test1'接口返回401状态，响应拦截器做了处理自动请求'refreshToken'。

  • 连续点击2个或3个按钮，用来测试防止重复请求refreshToken接口。第一个refreshToken接口还没返回，后面的请求又过来了，防止同时多次调用刷新token接口，先把后面这些请求放在一个数组里面，等到refreshToken接口成功后，我们再逐个重试数组里面的请求。

2、nodejs服务部分

做了个简单的nodejs服务，里面写了对应的测试接口。

下载依赖

npm i

启动服务

npm run serve

启动后服务为：http://localhost:3000

  • 为了演示接口401状态，test1、test2、test3接口第1次请求返回401，后面就返回200正常状态。

  • 接口getTableList为普通接口，正常返回数据。

  • 接口login、refreshToken里面的token为模拟的JWT格式的token。

  • 接口refreshToken为了演示，里面做了延迟5s返回数据。

十、效果展示

登录页面

首页

这里是同时点击3个按钮，第1个test1请求返回401后，去请求refreshToken，因为这个接口做了5s延迟，不会立即返回结果，后面test2，test3也都返回401，因为做了判断，所有不会重复去请求refreshToken。等到refreshToken返回结果后，会自动去重新请求请求队列里面的接口。后面陆续返回了test1、test2、test3正常的结果。

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