前后端分离 | 关于登录状态那些事

一、背景

登录是一个网站最基础的功能。有人说它很简单，其实不然，登录逻辑很简单，但涉及知识点比较多，如：密码加密、cookie、session、token、JWT等。

我们看一下传统的做法，前后端统一在一个服务中：

如图所示，逻辑处理和页面放在一个服务中，用户输入用户名、密码后，后台服务在session中设置登录状态，和用户的一些基本信息，然后将响应（Response）返回到浏览器（Browser），并设置Cookie。下次用户在这个浏览器（Browser）中，再次访问服务时，请求中会带上这个Cookie，服务端根据这个Cookie就能找到对应的session，从session中取得用户的信息，从而维持了用户的登录状态。这种机制被称作Cookie-Session机制。

近几年，随着前后端分离的流行，我们的项目结构也发生了变化，如下图：

我们访问一个网站时，先去请求静态服务，拿到页面后，再异步去后台请求数据，最后渲染成我们看到的带有数据的网站。在这种结构下，我们的登录状态怎么维持呢？上面的Cookie-Session机制还适不适用？

这里又分两种情况，服务A和服务B在同一域下，服务A和服务B在不同域下。在详细介绍之前，我们先普及一下浏览器的同源策略。

二、同源策略

同源策略是浏览器保证安全的基础，它的含义是指，A网页设置的 Cookie，B网页不能打开，除非这两个网页同源。所谓同源是指：

协议相同
域名相同
端口相同

例如：http://www.a.com/login，协议是http，域名是www.a.com，端口是80。只要这3个相同，我们就可以在请求（Request）时带上Cookie，在响应（Response）时设置Cookie。

三、同域下的前后端分离

我们了解了浏览器的同源策略，接下来就看一看同域下的前后端分离，首先看服务端能不能设置Cookie，具体代码如下：

后端代码：

@RequestMapping("setCookie")
public String setCookie(HttpServletResponse response){
    Cookie cookie = new Cookie("test","same");
    cookie.setPath("/");
    response.addCookie(cookie);
    return "success";
}

我们设置Cookie的path为根目录”/”，以便在该域的所有路径下都能看到这个Cookie。

前端代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>test</title>
    <script src="http://ajax.aspnetcdn.com/ajax/jQuery/jquery-1.8.0.js"></script>
    <script>
        $(function () {
            $.ajax({
                url : "/test/setCookie",
                method: "get",
                success : function (json) {
                    console.log(json);
                }
            });
        })
    </script>
</head>
<body>
    aaa
</body>
</html>

我们在浏览器访问http://www.a.com:8888/index.html，访问前先设置hosts，将www.a.com指向我们本机。访问结果如图所示：

我们可以看到服务器成功设置了Cookie。然后我们再看看同域下，异步请求能不能带上Cookie，代码如下：

后端代码：

@RequestMapping("getCookie")
public String getCookie(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response){
    Cookie[] cookies = request.getCookies();
    if (cookies != null && cookies.length >0) {
        for (Cookie cookie : cookies) {
            System.out.println("name:" + cookie.getName() + "-----value:" + cookie.getValue());
        }
    }
    return "success";
}

前端代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>user</title>
    <script src="http://ajax.aspnetcdn.com/ajax/jQuery/jquery-1.8.0.js"></script>
    <script>
        $(function () {
            $.ajax({
                url : "http://www.b.com:8888/test/getCookie",
                method: "get",
                success : function (json) {
                    console.log(json);
                }
            });
        })
    </script>
</head>
<body>
 
</body>
</html>

访问结果如图所示：

再看看后台打印的日志：

1	`name:test-----value:same`

同域下，异步请求时，Cookie也能带到服务端。

所以，我们在做前后端分离时，前端和后端部署在同一域下，满足浏览器的同源策略，登录不需要做特殊的处理。

四、不同域下的前后端分离

不同域下，我们的响应（Response）能不能设置Cookie呢？请求时能不能带上Cookie呢？我们实验结果如下，这里就不给大家贴代码了。

由于我们在a.com域下的页面跨域访问b.com的服务，b.com的服务不能设置Cookie。

如果b.com域下有Cookie，我们在a.com域下的页面跨域访问b.com的服务，能不能把b.com的Cookie带上吗？答案是也带不上。那么我们怎么解决跨域问题呢？

4.1 JSONP解决跨域

JSONP的原理我们可以在维基百科上查看，上面写的很清楚，我们不做过多的介绍。我们改造接口，在每个接口上增加callback参数：

@RequestMapping("setCookie")
public String setCookie(HttpServletResponse response,String callback){
    Cookie cookie = new Cookie("test","same");
    cookie.setPath("/");
    response.addCookie(cookie);
    if (StringUtils.isNotBlank(callback)){
        return callback+"('success')";
    }
    return "success";
}
 
@RequestMapping("getCookie")
public String getCookie(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,String callback){
    Cookie[] cookies = request.getCookies();
    if (cookies != null && cookies.length >0) {
        for (Cookie cookie : cookies) {
            System.out.println("name:" + cookie.getName() + "-----value:" + cookie.getValue());
        }
    }
    if (StringUtils.isNotBlank(callback)){
        return callback+"('success')";
    }
    return "success";
}

如果callback参数不为空，将返回js函数。前端改造如下：

设置Cookie页面改造如下：

<script>
    $(function () {
        $.ajax({
            url : "http://www.b.com:8888/test/setCookie?callback=?",
            method: "get",
            dataType : 'jsonp',
            success : function (json) {
                console.log(json);
            }
        });
    })
</script>

请求Cookie时改造如下：

<script>
    $(function () {
        $.ajax({
            url : "http://www.b.com:8888/test/getCookie?callback=?",
            method: "get",
            dataType : 'jsonp',
            success : function (json) {
                console.log(json);
            }
        });
    })
</script>

所有的请求都加了callback参数，请求的结果如下：

很神奇吧！我们设置了b.com域下的Cookie。 如果想知道为什么？还是看一看JSONP的原理吧。我们再访问第二个页面，看看Cookie能不能传到服务。后台打印日志为：

1	`name:test-----value:same`

好了，不同域下的前后端分离，可以通过JSONP跨域，从而保持登录状态。 但是，jsonp本身没有跨域安全规范，一般都是后端进行安全限制，处理不当很容易造成安全问题。

4.2 CORS解决跨域

CORS是一个W3C标准，全称是”跨域资源共享”（Cross-origin resource sharing）。CORS需要浏览器和服务器同时支持。目前，所有浏览器都支持该功能，IE浏览器不能低于IE10。整个CORS通信过程，都是浏览器自动完成，不需要用户参与。对于开发者来说，CORS通信与同源的AJAX通信没有差别，代码完全一样。浏览器一旦发现AJAX请求跨源，就会自动添加一些附加的头信息，有时还会多出一次附加的请求，但用户不会有感觉。如果想要详细理解原理，请参考维基百科

CORS请求默认不发送Cookie和HTTP认证信息。若要发送Cookie，浏览器和服务端都要做设置，咱们要解决的是跨域后的登录问题，所以要允许跨域发送 Cookie。

后端要设置允许跨域请求的域和允许设置和接受Cookie。

@RequestMapping("setCookie")
@CrossOrigin(origins="http://www.a.com:8888",allowCredentials = "true")
public String setCookie(HttpServletResponse response){
    Cookie cookie = new Cookie("test","same");
    cookie.setPath("/");
    response.addCookie(cookie);
    return "success";
}
 
@RequestMapping("getCookie")
@CrossOrigin(origins="http://www.a.com:8888",allowCredentials = "true")
public String getCookie(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response){
    Cookie[] cookies = request.getCookies();
    if (cookies != null && cookies.length >0) {
        for (Cookie cookie : cookies) {
            System.out.println("name:" + cookie.getName() + "-----value:" + cookie.getValue());
        }
    }
    return "success";
}

我们通过@CrossOrigin注解允许跨域，origins设置了允许跨域请求的域，allowCredentials允许设置和接受Cookie。

前端要设置允许发送和接受Cookie。

<script>
    $(function () {
        $.ajax({
            url : "http://www.b.com:8888/test/setCookie",
            method: "get",
            success : function (json) {
                console.log(json);
            },
            xhrFields: {
                withCredentials: true
            }
        });
    })
</script>
 
 
<script>
    $(function () {
        $.ajax({
            url : "http://www.b.com:8888/test/getCookie",
            method: "get",
            success : function (json) {
                console.log(json);
            },
            xhrFields: {
                withCredentials: true
            }
        });
    })
</script>