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

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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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