Spring Cloud+Redis cluster+Spring Cache配置

本文详细介绍如何在Spring Boot项目中整合Redis Cluster,包括项目结构、pom依赖配置、RedisCluster配置、Controller、Service及Model层的具体实现,以及使用PostMan进行测试的方法。

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项目结构

personal
 +- example
     +- cacheTest
         +- config
         |   +- RedisClusterConfig.java
         |
         +- controller
         |   +- TestController.java
         |
         +- model
         |   +- TestModel.java         |
         |
         +- service
         |   +- TestService.java
         |   |
         |   +- impl
         |       +- TestServiceImpl.java
         | 
         +- Application.java

pom依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

Redis Cluster配置

spring:
  redis:
    cluster:
      nodes: 192.168.10.33:7000,192.168.10.33:7001,192.168.10.33:7002
      timeout: 2000
      max-redirects: 7

RedisClusterConfig.java

/**
 * 配置文件 - Redis Cluster + Spring Cache
 * Created by xiepengcheng on 2017/9/13.
 */
@Configuration
@EnableCaching
public class RedisClusterConfig extends CachingConfigurerSupport {


    /**
     * 初始化 RedisTemplate
     * Spring 使用 StringRedisTemplate 封装了 RedisTemplate 对象来进行对redis的各种操作,它支持所有的 redis 原生的 api。
     *
     * @param clusterNodes
     * @param timeout
     * @param redirects
     * @return
     */
    @SuppressWarnings("rawtypes")
    @Bean(name = "redisTemplate")
    public RedisTemplate redisTemplate(@Value("${spring.redis.cluster.nodes}") String clusterNodes,
                                       @Value("${spring.redis.cluster.timeout}") Long timeout,
                                       @Value("${spring.redis.cluster.max-redirects}") int redirects) {

        StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate();
        template.setConnectionFactory(connectionFactory(getClusterConfiguration(clusterNodes, timeout, redirects)));
        setSerializer(template);

        return template;
    }

    /**
     * Redis Cluster参数配置
     *
     * @param clusterNodes
     * @param timeout
     * @param redirects
     * @return
     */
    public RedisClusterConfiguration getClusterConfiguration(String clusterNodes, Long timeout, int redirects) {
        Map<String, Object> source = new HashMap<String, Object>();
        source.put("spring.redis.cluster.nodes", clusterNodes);
        source.put("spring.redis.cluster.timeout", timeout);
        source.put("spring.redis.cluster.max-redirects", redirects);
        return new RedisClusterConfiguration(new MapPropertySource("RedisClusterConfiguration", source));
    }


    /**
     * 连接池设置
     *
     * @param configuration
     * @return
     */
    private RedisConnectionFactory connectionFactory(RedisClusterConfiguration configuration) {
        JedisConnectionFactory connectionFactory = new JedisConnectionFactory(configuration);
        connectionFactory.afterPropertiesSet();
        return connectionFactory;
    }

    /**
     * 序列化工具
     * 使用 Spring 提供的序列化工具替换 Java 原生的序列化工具,这样 ReportBean 不需要实现 Serializable 接口
     *
     * @param template
     */
    private void setSerializer(StringRedisTemplate template) {
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.afterPropertiesSet();
    }

    /**
     * 管理缓存
     *
     * @param redisTemplate
     * @return
     */
    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisTemplate redisTemplate) {
        RedisCacheManager cacheManager = new RedisCacheManager(redisTemplate);
        // Number of seconds before expiration. Defaults to unlimited (0)
        cacheManager.setDefaultExpiration(600); //设置key-value超时时间,时间单位是秒。
        return cacheManager;
    }


    /**
     * 生产key的策略
     *
     * @return
     */
    @Bean
    public KeyGenerator wiselyKeyGenerator() {
        return new KeyGenerator() {
            @Override
            public Object generate(Object target, Method method, Object... params) {
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                sb.append(target.getClass().getName());
                sb.append(method.getName());
                for (Object obj : params) {
                    sb.append(obj.toString());
                }
                return sb.toString();
            }
        };
    }
}

TestController.java

/**
 * Web层 - Test
 * Created by xiepengcheng on 2017/9/12.
 */
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

    @Autowired
    TestService testService;

    @GetMapping("/v1/testmodel/{key}")
    public List<TestModel> getTestmodel(@PathVariable String key) {

        List<TestModel> TestModelList = testService.getTestmodel(key);

        return TestModelList;
    }

    @PutMapping("/v1/testmodel/{key}")
    public String updateTestmodel(@PathVariable String key) {
        List<TestModel> testModelList = new ArrayList<TestModel>();
        TestModel testModel = new TestModel();
        testModel.setInfo("缓存测试");
        testModelList.add(testModel);
        testService.updateTestmodel(key, testModelList);

        return "OK";
    }
}

TestService.java

/**
 * 服务层接口 - Test
 * Created by xiepengcheng on 2017/9/12.
 */
public interface TestService {

    /**
     * 获取TestModel
     *
     * @param key
     * @return
     */
    List<TestModel> getTestmodel(String key);

    /**
     * 更新TestModel
     *
     * @param key
     * @param testModelList
     * @return
     */
    List<TestModel> updateTestmodel(String key, List<TestModel> testModelList);
}

TestServiceImpl.java

/**
 * 接口实现类 - Test
 * Created by xiepengcheng on 2017/9/13.
 */
@Service
public class TestServiceImpl implements TestService {

    @Override
    @Cacheable(value = "TestmodelCache", key = "#key")
    public List<TestModel> getTestmodel(String key) {

        return new ArrayList<TestModel>();
    }

    @Override
    @CachePut(value = "TestmodelCache", key = "#key")
    public List<TestModel> updateTestmodel(String key, List<TestModel> testModelList) {

        return testModelList;
    }
}

TestModel.java

/**
 * Model - 测试
 * Created by xiepengcheng on 2017/9/12.
 */
public class TestModel {

    /**
     * 测试信息
     */
    private String info;

    public String getInfo() {
        return info;
    }

    public void setInfo(String info) {
        this.info = info;
    }
}

使用PostMan工具测试

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<think>好的,我现在需要帮用户介绍Gateway通过JWT结合Redis的鉴权实现案例。首先,用户之前已经询问过网关鉴权的基本概念和常见方案,现在想了解具体的实现案例,特别是结合JWT和Redis的情况。 首先,我得确定用户的需求是什么。他们可能正在设计一个微服务架构,需要确保API网关能够有效鉴权,同时利用JWT进行无状态认证,并使用Redis管理令牌的黑名单或有效期。用户可能希望了解具体的步骤、代码示例以及最佳实践,避免常见的安全问题。 接下来,我需要回顾JWT和Redis在鉴权中的常见用途。JWT用于生成和验证令牌,而Redis通常用来存储已注销的令牌,实现黑名单机制,或者在分布式环境中共享会话数据。结合这两者,可以增强鉴权的安全性和灵活性。 然后,思考如何将这两者整合到网关中。比如,网关在接收到请求时,首先检查请求头中的JWT,验证其签名和有效期,接着查询Redis确认该令牌是否已被加入黑名单。如果验证通过,则放行请求,否则拦截。 需要注意的细节包括:如何生成和签名JWT,如何配置Redis连接,如何处理令牌刷新,以及如何确保整个过程的高效性。此外,还要考虑异常处理,比如令牌过期或无效时的响应,以及Redis不可用时的降级策略。 可能用户还关心实际代码示例,比如使用Spring Cloud Gateway的过滤器来实现鉴权逻辑,或者如何编写自定义的JWT验证和Redis查询代码。需要确保提供的代码示例正确,并且符合最佳实践,比如密钥的安全存储,HTTPS的使用等。 同时,用户可能想知道这种方案的优缺点。例如,使用Redis可以灵活管理令牌状态,但增加了系统复杂性,需要维护Redis的高可用性。而JWT的无状态特性可能带来性能优势,但也需要注意令牌泄露后的处理,因此需要结合黑名单机制。 最后,总结时需要强调关键点,比如集中鉴权的好处,安全注意事项,以及实际部署中的优化建议。确保用户能够根据提供的步骤和示例,顺利实现他们自己的网关鉴权系统,并避免常见陷阱。</think>### Gateway通过JWT+Redis鉴权实现案例 #### 一、核心设计思路 1. **JWT**:用于生成无状态令牌,携带用户身份和权限信息 2. **Redis**:存储令牌黑名单(Token Revocation)和临时权限数据 3. **网关角色**:统一拦截请求,验证JWT有效性并检查Redis黑名单 --- #### 二、技术选型示例 | 组件 | 技术栈 | 作用 | |---------------|-------------------------|------------------------| | API网关 | Spring Cloud Gateway | 请求拦截和路由 | | 鉴权服务 | Spring Security + JJWT | JWT生成/验证 | | 缓存层 | Redis 6.x | 存储失效Token黑名单 | | 配置中心 | Nacos | 动态更新密钥和权限规则 | --- #### 三、具体实现步骤 ##### 1. JWT生成与配置 **密钥配置**(避免硬编码): ```yaml # application.yml jwt: secret-key: "d3d3LmV4YW1wbGUudXNlci5zZWNyZXQK" # Base64编码密钥 expire-hours: 2 issuer: "my-gateway" ``` **生成Token工具类**: ```java public class JwtUtils { public static String generateToken(UserDetails user) { return Jwts.builder() .setSubject(user.getUsername()) .claim("roles", user.getAuthorities()) // 注入角色 .setIssuer(issuer) .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + expireHours * 3600 * 1000)) .signWith(SignatureAlgorithm.HS512, Base64.getDecoder().decode(secretKey)) .compact(); } } ``` ##### 2. Redis黑名单管理 **黑名单数据结构**: ```java // 存储格式:SET黑名单集合(自动过期) redisTemplate.opsForValue().set( "blacklist:" + token, "revoked", jwtExpireHours, TimeUnit.HOURS ); ``` **校验黑名单方法**: ```java public boolean isTokenRevoked(String token) { return Boolean.TRUE.equals(redisTemplate.hasKey("blacklist:" + token)); } ``` ##### 3. 网关过滤器实现 **自定义全局过滤器**: ```java @Component public class JwtAuthFilter implements GlobalFilter { @Override public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) { // 1. 从Header提取Token String token = extractToken(exchange.getRequest()); // 2. 验证基础格式 if (!validateTokenFormat(token)) { return unauthorized(exchange, "Invalid token format"); } // 3. 检查Redis黑名单 if (redisService.isTokenRevoked(token)) { return unauthorized(exchange, "Token revoked"); } // 4. 解析并验证JWT Claims claims = parseJwt(token); if (claims == null || isExpired(claims.getExpiration())) { return unauthorized(exchange, "Token expired or invalid"); } // 5. 传递用户信息到下游服务 addHeaders(exchange, claims); return chain.filter(exchange); } } ``` ##### 4. 鉴权流程时序图 ```plaintext 客户端 → 网关: 携带JWT的请求 网关 → Redis: 检查Token是否在黑名单中 Redis → 网关: 返回状态 网关 → 本地: 验证JWT签名/有效期 网关 → 下游服务: 转发请求(附加用户信息) ``` --- #### 四、关键代码片段 ##### 令牌吊销接口(退出登录) ```java @PostMapping("/logout") public ResponseEntity<?> logout(@RequestHeader("Authorization") String token) { String cleanToken = token.replace("Bearer ", ""); long expire = jwtUtils.getRemainingExpiration(cleanToken); // 将剩余有效期的Token加入黑名单 redisTemplate.opsForValue().set( "blacklist:" + cleanToken, "revoked", expire, TimeUnit.MILLISECONDS ); return ResponseEntity.ok("Logged out successfully"); } ``` ##### JWT解析验证方法 ```java private Claims parseJwt(String token) { try { return Jwts.parser() .setSigningKey(Base64.getDecoder().decode(secretKey)) .parseClaimsJws(token) .getBody(); } catch (ExpiredJwtException ex) { log.warn("Token expired: {}", ex.getMessage()); return null; } catch (JwtException ex) { log.error("JWT validation failed: {}", ex.getMessage()); return null; } } ``` --- #### 五、性能优化策略 1. **Redis缓存设计**: - 使用`SET key value EX seconds`设置自动过期 - 对高频访问的黑名单Key启用本地缓存(如Caffeine) 2. **JWT验证优化**: ```java // 先快速检查过期时间,减少验签次数 if (claims.getExpiration().before(new Date())) { return Mono.error(new TokenExpiredException()); } ``` 3. **异步处理**: ```java // 使用Reactor异步操作Redis return Mono.fromCallable(() -> redisService.isTokenRevoked(token)) .subscribeOn(Schedulers.boundedElastic()) .flatMap(revoked -> { if (revoked) return unauthorized(); else return chain.filter(exchange); }); ``` --- #### 六、安全增强措施 1. **动态密钥轮换**: - 通过配置中心定期更新JWT密钥 - 新旧密钥并存过渡期处理 2. **二次验证**: ```java // 敏感操作要求重新输入密码 if ("/api/reset-password".equals(path)) { boolean requiresReauth = redisService.checkReauthNeeded(userId); if (requiresReauth) return forceReauthentication(); } ``` 3. **防重放攻击**: - 在JWT Payload中添加随机数(jti) - 记录已使用jti到Redis,限制单次有效性 --- #### 七、典型问题排查 1. **跨服务时区问题**: - 所有服务使用UTC时间 - JWT的exp字段统一用Unix时间戳 2. **Redis连接失败降级策略**: ```java // 在Redis不可用时启用本地黑名单缓存 if (redisUnavailable) { return localCache.contains(token); } ``` 3. **Token泄露处理**: - 提供全局吊销接口(如按用户ID批量吊销) ```sql // 紧急情况下通过用户ID吊销所有Token redisTemplate.delete(redisTemplate.keys("blacklist:*")); ``` --- #### 八、部署架构示意图 ``` 客户端 │ ↓ HTTPS [API Gateway] ←→ Redis Cluster(黑名单存储) │ ↑ ↓ │ [微服务集群] ←→ Auth Service(生成JWT) ``` 通过该方案,可实现每秒万级鉴权请求处理,平均延迟控制在10ms以内(取决于Redis性能)。建议配合WAF和限流措施形成完整安全防护链。
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