Vue.js——使用$.ajax和vue-resource实现OAuth的注册、登录、注销和API调用

概述

上一篇我们介绍了如何使用vue resource处理HTTP请求,结合服务端的REST API,就能够很容易地构建一个增删查改应用。
这个应用始终遗留了一个问题,Web App在访问REST API时,没有经过任何认证,这使得服务端的REST API是不安全的,只要有人知道api地址,就可以调用API对服务端的资源进行修改和删除。
今天我们就来探讨一下如何结合Web API来限制资源的访问。

本文的主要内容如下:

  • 介绍传统的Web应用和基于REST服务的Web应用
  • 介绍OAuth认证流程和密码模式
  • 创建一个基于ASP.NET Identity的Web API应用程序
  • 基于$.ajax实现OAuth的注册、登录、注销和API调用
  • 基于vue-resource实现OAuth的注册、登录、注销和API调用

本文的最终示例是结合上一篇的CURD,本文的登录、注册、注销和API调用功能实现的。

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本文9个示例的源码已放到GitHub,如果您觉得本篇内容不错,请点个赞,或在GitHub上加个星星!

Page Demo GitHub Source

基于$.ajax的示例如下:

注册示例 登录和注销示例 登录获取token并调用API示例 注册、登录、注销、调用API综合示例

基于vue-resource的示例如下:

注册示例 登录和注销示例 登录获取token并调用API示例 注册、登录、注销、调用API综合示例

OAuth介绍

传统的Web应用

在传统的Web应用程序中,前后端是放在一个站点下的,我们可以通过会话(Session)来保存用户的信息。
例如:一个简单的ASP.NET MVC应用程序,用户登录成功后,我们将用户的ID记录在Session中,假设为Session["UserID"]。
前端发送ajax请求时,如果这个请求要求已登录的用户才能访问,我们只需在后台Controller中验证Session["UserID"]是否为空,就可以判断用户是否已经登录了。
这也是传统的Web应用能够逃避HTTP面向无连接的方法。

基于REST服务的Web应用

当今很多应用,客户端和服务端是分离的,服务端是基于REST风格构建的一套Service,客户端是第三方的Web应用,客户端通过跨域的ajax请求获取REST服务的资源。
然而REST Service通常是被设计为无状态的(Stateless),这意味着我们不能依赖于Session来保存用户信息,也不能使用Session["UserID"]这种方式确定用户身份。

解决这个问题的方法是什么呢?常规的方法是使用OAuth 2.0。
对于用户相关的OpenAPI,为了保护用户数据的安全和隐私,第三方Web应用访问用户数据前都需要显式的向用户征求授权。
相比于OAuth 1.0,OAuth 2.0的认证流程更加简单。

专用名词介绍

在了解OAuth 2.0之前,我们先了解几个名词:

  1. Resource:资源,和REST中的资源概念一致,有些资源是访问受保护的
  2. Resource Server:存放资源的服务器
  3. Resource Owner:资源所有者,本文中又称为用户(user)
  4. User Agent:用户代理,即浏览器
  5. Client: 访问资源的客户端,也就是应用程序
  6. Authorization Server:认证服务器,用于给Client提供访问令牌的服务器
  7. Access Token:访问资源的令牌,由Authorization Server器授予,Client访问Resource时,需提供Access Token
  8. Bearer Token:Bearer Token是Access Token的一种,另一种是Mac Token。
    Bearer Token的使用格式为:Bearer XXXXXXXX

Token的类型请参考:https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-oauth-v2-15#section-7.1

有时候认证服务器和资源服务器可以是一台服务器,本文中的Web API示例正是这种运用场景。

OAuth认证流程

在知道这几个词以后,我们用这几个名词来编个故事。

简化版本

这个故事的简化版本是:用户(Resource Owner)访问资源(Resource)。

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具体版本

简化版的故事只有一个结果,下面是这个故事的具体版本:

  1. 用户通过浏览器打开客户端后,客户端要求用户给予授权。
    客户端可以直接将授权请求发给用户(如图所示),或者发送给一个中间媒介,比如认证服务器。
  2. 用户同意给予客户端授权,客户端收到用户的授权。
    授权模式(Grant Type)取决于客户端使用的模式,以及认证服务器所支持的模式。
  3. 客户端提供身份信息,然后向认证服务器发送请求,申请访问令牌
  4. 认证服务器验证客户端提供的身份信息,如果验证通过,则向客户端发放令牌
  5. 客户端使用访问令牌,向资源服务器请求受保护的资源
  6. 资源服务器验证访问令牌,如果有效,则向客户端开放资源

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以上几个步骤,(B)是较为关键的一个,即用户怎么样才能给客户端授权。有了这个授权以后,客户端就可以获取令牌,进而通过临牌获取资源。这也是OAuth 2.0的运行流程,详情请参考:https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-oauth-v2-15#section-1.2

客户端的授权模式

客户端必须得到用户的授权(authorization grant),才能获得令牌(access token)。

OAuth 2.0定义了四种授权方式:

  • 授权码模式(authorization code)
  • 简化模式(implicit)
  • 密码模式(resource owner password credentials)
  • 客户端模式(client credentials)

本文的示例是基于密码模式的,我就只简单介绍这种模式,其他3我就不介绍了,大家有兴趣可以看阮大的文章:

http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/05/oauth_2_0.html

密码模式

密码模式(Resource Owner Password Credentials Grant)中,用户向客户端提供自己的用户名和密码。客户端使用这些信息,向服务端申请授权。

在这种模式中,用户必须把自己的密码给客户端,但是客户端不得储存密码。这通常用在用户对客户端高度信任的情况下,比如客户端是操作系统的一部分,或者由一个著名公司出品。

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密码嘛事的执行步骤如下:

(A)用户向客户端提供用户名和密码。

(B)客户端将用户名和密码发给认证服务器,向后者请求令牌。

(C)认证服务器确认无误后,向客户端提供访问令牌。

(B)步骤中,客户端发出的HTTP请求,包含以下参数:

  • grant_type:表示授权类型,此处的值固定为"password",必选项。
  • username:表示用户名,必选项。
  • password:表示用户的密码,必选项。
  • scope:表示权限范围,可选项。

注意:在后面的客户端示例中,除了提供username和password,grant_type也是必须指定为"password",否则无法获取服务端的授权。

服务端环境准备

如果您是前端开发人员,并且未接触过ASP.NET Web API,可以跳过此段落。

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Authentication选择Individual User Accounts

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创建这个Web API工程时,VS会自动引入Owin和AspNet.Identity相关的库。

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修改ValuesController,除了IEnumerable<string> Get()操作外,其他操作都删除,并为该操作应用[Authorize]特性,这表示客户端必须通过身份验证后才能调用该操作。

public class ValuesController : ApiController
{
    // GET: api/Values
    [Authorize]
    public IEnumerable<string> Get()
    {
        return new string[] { "value1", "value2" };
    }
}

添加Model, Controller

image

image

image

初始化数据库

image

执行以下3个命令

image

image

执行以下SQL语句:

CustomersController类有5个Action,除了2个GET请求外,其他3个请求分别是POST, PUT和DELETE。
为这3个请求添加[Authorize]特性,这3个请求必须通过身份验证才能访问。

public class CustomersController : ApiController
{
    private ApplicationDbContext db = new ApplicationDbContext();

    // GET: api/Customers
    public IQueryable<Customer> GetCustomers()
    {
        return db.Customers;
    }

    // GET: api/Customers/5
    [ResponseType(typeof(Customer))]
    public async Task<IHttpActionResult> GetCustomer(int id)
    {
        Customer customer = await db.Customers.FindAsync(id);
        if (customer == null)
        {
            return NotFound();
        }

        return Ok(customer);
    }

    // PUT: api/Customers/5
    [Authorize]
    [ResponseType(typeof(void))]
    public async Task<IHttpActionResult> PutCustomer(int id, Customer customer)
    {
      // ...
    }

    // POST: api/Customers
    [Authorize]
    [ResponseType(typeof(Customer))]
    public async Task<IHttpActionResult> PostCustomer(Customer customer)
    {
        // ...
    }

    // DELETE: api/Customers/5
    [ResponseType(typeof(Customer))]
    [Authorize]
    public async Task<IHttpActionResult> DeleteCustomer(int id)
    {
    	// ...
    }
}

让Web API以CamelCase输出JSON

在Global.asax文件中添加以下几行代码:

var formatters = GlobalConfiguration.Configuration.Formatters;
var jsonFormatter = formatters.JsonFormatter;
var settings = jsonFormatter.SerializerSettings;
settings.Formatting = Formatting.Indented;
settings.ContractResolver = new CamelCasePropertyNamesContractResolver();

启用CORS

在Nuget Package Manager Console输入以下命令:

Install-Package Microsoft.AspNet.WebApi.Cors

在WebApiConfig中启用CORS:

public static class WebApiConfig
{
    public static void Register(HttpConfiguration config)
    {
        var cors = new EnableCorsAttribute("*", "*", "*");
        config.EnableCors(cors);

        // ...

    }
}

类说明

在执行上述步骤时,VS已经帮我们生成好了一些类

image

IdentityModels.cs:包含ApplicationDbContext类和ApplicationUser类,无需再创建DbContext类

public class ApplicationUser : IdentityUser
{
	// ...
}

public class ApplicationDbContext : IdentityDbContext<ApplicationUser>
{
	// ...
}

Startup.Auth.cs:用于配置OAuth的一些属性。

public partial class Startup
{
    public static OAuthAuthorizationServerOptions OAuthOptions { get; private set; }

    public static string PublicClientId { get; private set; }

    // For more information on configuring authentication, please visit http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=301864
    public void ConfigureAuth(IAppBuilder app)
    {
        // ..

        // Configure the application for OAuth based flow
        PublicClientId = "self";
        OAuthOptions = new OAuthAuthorizationServerOptions
        {
            TokenEndpointPath = new PathString("/Token"),
            Provider = new ApplicationOAuthProvider(PublicClientId),
            AuthorizeEndpointPath = new PathString("/api/Account/ExternalLogin"),
            AccessTokenExpireTimeSpan = TimeSpan.FromDays(14),
            // In production mode set AllowInsecureHttp = false
            AllowInsecureHttp = true
        };

        // Enable the application to use bearer tokens to authenticate users
        app.UseOAuthBearerTokens(OAuthOptions);

        // ..
    }
}

这些OAuth配置项,我们只用关注其中的两项:

  • TokenEndpointPath:表示客户端发送验证请求的地址,例如:Web API的站点为www.example.com,验证请求的地址则为www.example.com/token
  • UseOAuthBearerTokens:使用Bearer类型的token_type(令牌类型)。

ApplicationOAuthProvider.cs:默认的OAuthProvider实现,GrantResourceOwnerCredentials方法用于验证用户身份信息,并返回access_token(访问令牌)。

public override async Task GrantResourceOwnerCredentials(OAuthGrantResourceOwnerCredentialsContext context)
{
   // ...     
}

通俗地讲,客户端输入用户名、密码,点击登录后,会发起请求到www.example.com/token
token这个请求在服务端执行的验证方法是什么呢?正是GrantResourceOwnerCredentials方法。

客户端发起验证请求时,必然是跨域的,token这个请求不属于任何ApiController的Action,而在WebApiConfig.cs中启用全局的CORS,只对ApiController有效,对token请求是不起作用的。
所以还需要在GrantResourceOwnerCredentials方法中添加一行代码:

public override async Task GrantResourceOwnerCredentials(OAuthGrantResourceOwnerCredentialsContext context)
{
    context.Response.Headers.Add("Access-Control-Allow-Origin", new []{"*"});
    // ...
}

IdentityConfig.cs:配置用户名和密码的复杂度,主要用于用户注册时。例如:不允许用户名为纯字母和数字的组合,密码长度至少为6位…。

public static ApplicationUserManager Create(IdentityFactoryOptions<ApplicationUserManager> options, IOwinContext context)
{
    var manager = new ApplicationUserManager(new UserStore<ApplicationUser>(context.Get<ApplicationDbContext>()));
    // Configure validation logic for usernames
    manager.UserValidator = new UserValidator<ApplicationUser>(manager)
    {
        AllowOnlyAlphanumericUserNames = false,
        RequireUniqueEmail = true
    };
    // Configure validation logic for passwords
    manager.PasswordValidator = new PasswordValidator
    {
        RequiredLength = 6,
        RequireNonLetterOrDigit = true,
        RequireDigit = true,
        RequireLowercase = true,
        RequireUppercase = true,
    };
   	// ...
    return manager;
}

使用Postman测试GET和POST请求

测试GET请求

image

GET请求测试成功,可以获取到JSON数据。

测试POST请求

image

POST请求测试不通过,提示:验证不通过,请求被拒绝。

基于$.ajax实现注册、登录、注销和API调用

服务端的环境已经准备好了,现在我们就逐个实现用户注册、登录,以及API调用功能吧。

注册

页面的HTML代码如下:

<div id="app">
	<div class="container">
		<span id="message">{{ msg }}</span>
	</div>
	<div class="container">
			<div class="form-group">
				<label>电子邮箱</label>
				<input type="text" v-model="registerModel.email" />
			</div>
			<div class="form-group">
				<label>密码</label>
				<input type="text" v-model="registerModel.password" />
			</div>

			<div class="form-group">
				<label>确认密码</label>
				<input type="text" v-model="registerModel.confirmPassword" />
			</div>

			<div class="form-group">
				<label></label>
				<button @click="register">注册</button>
			</div>
	</div>
</div>

创建Vue实例,然后基于$.ajax发送用户注册请求:

var demo = new Vue({
	el: '#app',
	data: {
		registerUrl: 'http://localhost:10648/api/Account/Register',
		registerModel: {
			email: '',
			password: '',
			confirmPassword: ''
		},
		msg: ''
	},
	methods: {
		register: function() {
			var vm = this
			vm.msg = ''
			
			$.ajax({
				url: vm.registerUrl,
				type: 'POST',
				dataType: 'json',
				data: vm.registerModel,
				success: function() {
					vm.msg = '注册成功!'
				},
				error: vm.requestError
			})
		},
		requestError: function(xhr, errorType, error) {
			this.msg = xhr.responseText
		}
	}
})

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View Demo

登录和注销

登录的HTML代码:

<div id="app">
	<div class="container text-center">
		<span id="message">{{ msg }}</span>
	</div>
	<div class="container">
		<div class="account-info">
			<span v-if="userName">{{ userName }} | <a href="#" @click="logout">注销</a></span>
		</div>
	</div>
	<div class="container">
			<div class="form-group">
				<label>电子邮箱</label>
				<input type="text" v-model="loginModel.username" />
			</div>
			<div class="form-group">
				<label>密码</label>
				<input type="text" v-model="loginModel.password" />
			</div>
			<div class="form-group">
				<label></label>
				<button @click="login">登录</button>
			</div>
	</div>
</div>

创建Vue实例,然后基于$.ajax发送用户登录请求:

var demo = new Vue({
	el: '#app',
	data: {
		loginUrl: 'http://localhost:10648/token',
		logoutUrl: 'http://localhost:10648/api/Account/Logout',
		loginModel: {
			username: '',
			password: '',
			grant_type: 'password'
		},
		msg: '',
		userName: ''
	},

	ready: function() {
		this.userName = sessionStorage.getItem('userName')
	},
	methods: {
		login: function() {
			var vm = this
				vm.msg = ''
				vm.result = ''
			
			$.ajax({
				url: vm.loginUrl,
				type: 'POST',
				dataType: 'json',
				data: vm.loginModel,
				success: function(data) {
					vm.msg = '登录成功!'
					vm.userName = data.userName
					sessionStorage.setItem('accessToken', data.access_token)
					sessionStorage.setItem('userName', vm.userName)
				},
				error: vm.requestError
			})
		},
		logout: function() {
			var vm = this
				vm.msg = ''

			$.ajax({
				url: vm.logoutUrl,
				type: 'POST',
				dataType: 'json',
				success: function(data) {
					
					vm.msg = '注销成功!'
					vm.userName = ''
					vm.loginModel.userName = ''
					vm.loginModel.password = ''
					
					sessionStorage.removeItem('userName')
					sessionStorage.removeItem('accessToken')
				},
				error: vm.requestError
			})
		},
		requestError: function(xhr, errorType, error) {
			this.msg = xhr.responseText
		}
	}
})

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View Demo

在试验这个示例时,把Fiddler也打开,我们一共进行了3次操作:

  1. 第1次操作:输入了错误的密码,服务端响应400的状态码,并提示了错误信息。
  2. 第2次操作:输入了正确的用户名和密码,服务端响应200的状态码
  3. 第3次操作:点击右上角的注销链接

image

注意第2次操作,在Fiddler中查看服务端返回的内容:

image

服务端返回了access_token, expires_in, token_type,userName等信息,在客户端可以用sessionStoragelocalStorage保存access_token

调用API

取到了access_token后,我们就可以基于access_token去访问服务端受保护的资源了。
这里我们要访问的资源是/api/Values,它来源于ValuesController的Get操作。

基于注册画面,添加一段HTML代码:

<div class="container text-center">
	<div>
		<button @click="callApi">调用API</button>
	</div>
	<div class="result">
		API调用结果:{{ result | json }}
	</div>
</div>

在Vue实例中添加一个callApi方法:

callApi: function() {
	var vm = this
		vm.msg = ''
		vm.result = ''
	
		headers = {}
		headers.Authorization = 'Bearer ' + sessionStorage.getItem('accessToken');

	$.ajax({
		type: 'get',
		dataTye: 'json',
		url: vm.apiUrl,
		headers: headers,
		success: function(data) {
			vm.result = data
		},
		error: vm.requestError
	})
}

在调用callApi方法时,设置了请求头的Authorization属性,其格式为:"Bearer access_token"
由于服务端指定使用了Bearer类型的access token,所以客户端必须使用这种格式将access token传给资源服务器。

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View Demo

在试验这个示例时,我们一共进行了5次操作:

  1. 第1次操作:没有输入用户名和密码,直接点击[调用API]按钮,服务端返回401的状态码,表示该请求未授权。
  2. 第2次操作:输入用户名和密码,然后店点击登录按钮,登录成功。
  3. 第3次操作:点击[调用API]按钮,服务端返回200的状态码,请求成功。
  4. 第4次操作:点击[注销]链接,注销成功。
  5. 第5次操作:再次点击[调用API]按钮,服务端返回401的状态码,表示该请求未授权。

image

有人可能会注意到,为什么每次点击[调用API]按钮,都发起了两次请求?

这是因为当浏览器发送跨域请求时,浏览器都会先发送一个OPTIONS预请求(preflight request)给目标站点,用于确认目标站点是否接受跨域请求,如果目标站点不支持跨域请求,浏览器会提示错误:
No 'Access-Control-Allow-Origin' header is present on the requested resource
.

如果是POST请求,且数据类型(Content-Type)是 application/x-www-form-urlencoded,multipart/form-data 或 text/plain中的一种,则浏览器不会发送预请求,上图的/token请求就是满足该条件的。

zepto会自动将非GET请求的Content-Type设置为application/x-www-form-urlencoded

if (settings.contentType || (settings.contentType !== false && settings.data && settings.type.toUpperCase() != 'GET'))
  setHeader('Content-Type', settings.contentType || 'application/x-www-form-urlencoded')

image

我们还是通过Fidder看一下第1次/api/Values请求和响应的Headers信息

请求的Headers信息,它是一次OPTIONS请求。

image

响应的Headers信息,Access-Control-Allow-Origin: *表示允许所有外部站点对目标站点发送跨域请求。

image

更多CORS的知识,请参考MDN上的说明:
https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Access_control_CORS

基于vue-resource实现注册、登录和API调用

基于vue-resource实现这3项功能时,沿用上面的HTML代码。

注册

更为简洁的register方法:

register: function() {
	this.$http.post(this.registerUrl, this.registerModel)
		.then((response) => {
			this.msg = '注册成功!'
		}).catch((response) => {
			this.msg = response.json()
		})
}

View Demo

注意:当使用vue-resource发送注册的POST请求时,Fiddler捕获到了2次请求,第1次是由浏览器发送的OPTIONS预请求,第2次才是实际的POST请求。这和使用$.ajax时是不一样的,因为$.ajax会将非GET请求的Content-Type设置为application/x-www-form-urlencoded,而vue-resource发送POST请求的Content-Type为application/json;charset=UTF-8

image

image

启用emulateJSON选项,可以让浏览器不发送OPTIONS预请求,有两种启用方式。

1.全局启用

Vue.http.options.emulateJSON = true

2.局部启用

this.$http.post(this.registerUrl, this.registerModel ,{ emulateJSON : true})
	.then( (response) => {
		this.msg = '注册成功!'
	})

启用了emulateJSON选项后,使得POST请求的Content-Type变为application/x-www-form-urlencoded

image

登录和注销

登录和注销的方法:

login: function() {
	
	this.$http.post(this.loginUrl, this.loginModel)
		.then((response) => {
			var body = response.json()
			this.msg = '登录成功!'
			this.userName = body.userName
			
			sessionStorage.setItem('accessToken', body.access_token)
			sessionStorage.setItem('userName', body.userName)
			
		}).catch(this.requestError)
},
logout: function() {
	
	this.$http.post(this.logoutUrl)
		.then((response) => {
			this.msg = '注销成功!'
			this.userName = ''
			this.loginModel.username = ''
			this.loginModel.password = ''
			
			sessionStorage.removeItem('userName')
			sessionStorage.removeItem('accessToken')
			
		}).catch(this.requestError)
},
requestError: function(response) {
	this.msg = response.json()
}

View Demo

API调用

调用API的方法也更为简洁:

callApi: function() {

	var headers = {}
	headers.Authorization = 'Bearer ' + sessionStorage.getItem('accessToken')

	this.$http.get(this.apiUrl, {
			headers: headers
		})
		.then((response) => {
			this.result = response.json()
		}).catch(this.requestError)
}

同样的,在发送请求前,需要将access token添加到请求头。

View Demo

综合示例

本文在准备服务端环境的时候,提供了一个CustomersController,除了GET操作,其他操作的访问都是受保护的,需要用户登录以后才能操作。

现在我们来实现这个示例, 该示例结合了上一篇的CURD示例,以及本文的注册、登录、注销功能。

具体代码我就不再贴出来了,大家结合源代码试一试吧。

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View Demo

posted @ 2016-07-13 10:29 keepfool 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏