1. node知识汇总04 - Web 开发模式

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3.1 基本 服务端渲染 的传统 Web 开发模式

  • 服务端渲染的概念:服务器发送给客户端的 HTML 页面,是在服务器通过字符串的拼接,动态生成的。因此,客户端不需要使用 Ajax 这样的技术额外请求页面的数据。

    app.get('/index.html', (req, res) => {
      const user = {
    	name: 'zs',
    	age; 20,
      };
    });
    
    const html = `<h1>姓名:${user.name},年龄:${user.age}</h1>`;
    
    res.send(html);
    
  • 服务端渲染的优缺点:

    • 优点:① 前端耗时少。因为服务器端负责动态生成 HTML 内容,浏览器只需要直接渲染页面即可。尤其是移动端,更省点; ② 有利于SEO。因为服务器响应的是完整的 HTML 页面内容,所以爬虫更容易获取到信息,更有利于 SEO。
    • 缺点:① 占用服务器端资源。即服务器完成 HTML 页面内容的拼接,如果请求较多,会对服务器造成一定的访问压力;② 不利于前后端分离,开发效率低。使用服务器渲染,则无法进行分工合作,尤其对于前端复杂度高的项目,不利于项目高效开发。

3.2 基于前后端分离的新型 Web 开发模式

  • 前后端分离的优缺点
    • 优点:① 开发体验好。前端专注于 UI 页面的开发,后端专注于 api 的开发,且前端有更多的选择性。② 用户体验好。Ajax 技术的广泛应用,极大的提高了用户的体验,可以轻松实现页面的局部刷新;③ 减轻了服务器端的渲染压力。因为页面最终是在每个用户的浏览器中生成的
    • 缺点:① 不利于 SEO。因为完整的 HTML 页面需要在客户端动态拼接完成,所以爬虫对无法爬取页面的有效信息。(解决方案:利用 Vue、react 等前端框架的 SSR 技术能够很好的解决 SEO 问题!)

3.3 如何选择 Web 开发模式

  • 企业级网站,主要功能是展示而没有复杂的交互,并且需要良好的 SEO,则这时我们就需要使用服务器端渲染;
  • 类似后台管理项目,交互性比较强,不需要考虑 SEO ,那么就可以使用前后端分离的开发模式
  • 另外,具体使用何种开发模式并不是绝对的,为了同事兼顾了首页的渲染速度和前后端分离的开发效率,一些网站采用了首屏服务器渲染 + 其他页面前后端分离的开发模式。

3.4 前端的身份认证

  • HTTP 协议的无状态性:指的是客户端的每次 HTTP 请求都是独立的,连续多个请求之间没有直接的关系,服务器不会主动保留每次 HTTP 请求的状态
3. 4.1 Session认证机制
  • Cookie:是存储在用户浏览器中的一段不超过 4KB 的字符串。它由一个名称、一个值和其它几个用于控制 Cookie 有效期、安全性、使用范围的可选属性组成

  • 不同域名下的 Cookie 各自独立,每当客户端发起请求时,会自动把当前域名下所有未过期的 Cookie 一同发送到服务器

  • Cooie的几个特性:

    • 自动发送
    • 域名独立
    • 过期时限
    • 4KB 限制

    10Cookie.png

  • Session 的工作原理

    11session的工作原理.png

3.4.2 在 Express 中使用 Session 认证
    1. 安装 express-session 中间件
    npm i express-session
    
    1. 配置 express-session 中间件
    app.use(session({
      secret: 'keyboard cat', // secret 属性的值可以为任意字符串
      saveUninitialized: true, // 固定写法
      resave: false,
    }));
    
    1. 向 express-session 中存数据,即可通过 req.session 来访问和使用 session 对象,从而存储用户的关键信息
    app.post('/api/login', (req, res) => {
      // 判断用户提交的登录信息是否正确
      console.log(req.body, 'req.body');
      if(req.body.username !== 'admin' || req.body.password !== '000000'){
        return res.send({
          status: 1,
          msg: '登录失败',
        });
      };
      req.session.user = req.body; // 将用户的信息,存储到 session 中
      req.session.isLogin = true; // 将用户的登录状态,存储到 session 中
    
      res.send({
        status: 0,
        msg: '登录成功',
      });
    });
    
      1. 从 session 中取数据,可以直接从 req.session 对象上获取之前存储的数据,示例代码如下:
      // 获取用户姓名的接口
      app.get('/api/username', (req, res) => {
        // 判断用户是否登录
        if(!req.session.isLogin) {
          return res.send({
            status: 1,
            msg: 'fail'
          });
        }
        res.send({
          status: 0,
          msg: 'success',
          username: req.session.user.username
        })
      });
      
    • 清空 session,调用 req.session.destroy() 函数,即可清空服务器保存的 session 信息

      app.post('/api/logout', (req, res) => {
        // 清空当前客户端对应的 session 信息
        req.session.destroy();
        res.send({
          status: 0,
          msg: '退出登录成功',
        })
      })
      
3.4.3 JWT 认证机制
  • Session 认证的 ** 局限性**:Session 认证机制需要配合 Cookie 才能实现。由于 Cookie 默认不支持跨域访问,所以,当涉及到前端跨域请求后端接口的时候,需要做很多额外的配置,才能实现跨域 Session 认证。

  • 注意:当前端请求后端接口不存在跨域问题的时候,推荐使用 Session 身份认证机制;当前端需要跨域请求后端接口的时候,不推荐使用 Session 身份认证机制,推荐使用 JWT 认证机制

  • JWT 的工作原理

    12JWT 的工作原理.png

  • JWT 的组成部分,分别是 Header(头部)、Payload(有效荷载)、Signature(签名)三部分组成,三者之间使用英文. 分割

    Header.Payload.Signature
    

    其中:Payload 部分才是真正的用户信息,它是用户信息经过加密之后生成的字符串

    • Header 和 Signature 是安全性相关的部分,只是为了保证 Token 的安全性
  • JWT 的使用方式:客户端收到服务器返回的 JWT 之后,通常会将它储存在 localStoragesessionStorage 中。此后,客户端每次与服务器通信,都要带上这个 JWT 的字符串,从而进行身份认证。推荐的做法是把 JWT 放在 HTTP 请求头的 Authorization 字段中

    Authorization: Bearer <token>;
    
3.4.4 在 Express 中使用 JWT
    1. 安装 JWT 相关的包
    npm i jsonwebtoken express-jwt
    
    • jsonwebtoken用于生成 JWT 字符串
    • express-jwt用于将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象
    1. 导入 JWT 相关的包
    // 1. 导入用于生成 JWT 字符串的包
    const jwt = require('jsonwebtoken');
    // 2. 导入用于将客户端发送过来的 JWT 字符串,解析还原成 JSON 对象的包
    const expressJWT = require('express-jwt');
    
    1. 定义 secret 密钥

    • 为了保证 JWT 字符串的安全性,防止 JWT 字符串在网络传输过程中被别人破解,我们需要专门定义一个用于加密和解密的 secret 密钥,密钥的本质就是一个字符串
    • ① 当生成 JWT 字符串的时候,需要使用 secret 密钥对用户的信息进行加密,最终得到加密好的 JWT 字符串
    • ② 当把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象的时候,需要使用 secret 密钥进行解密
    const secretKsy = 'itheima No1 ^_^';
    
    1. 在登录成功后生成 JWT 字符串

    • 调用 jsonwebtoken 包提供的 sign() 方法,将用户的信息加密成 JWT 字符串,响应给客户端
    app.post('/api/login', (req, res) => {
      // ...省略校验失败
      const userInfo = req.body;
    
      res.send({
        status: 200,
        message: '登录成功!',
        token: jwt.sign({
          username: userInfo.username
        },
        secretKsy,
        {
          expiresIn: '60s'
        })
      })
    });
    
    1. 将 JWT字符串还原为 JSON 对象

    • 客户端每次在访问那些有权限接口的时候,都需要主动通过请求头中的 Authorization 字段,将 Token 字符串发送到服务器进行身份认证
    /**
     * expressJWT({secret: secretKey}) 就是用来解析 Token 的中间件
     * .unless({ path: [/^\/api\//]}) 用来指定那些接口不需要访问权限
     */
     app.use(expressJWT({
      secret: secretKsy,
      algorithms: ['HS256'],
     }).unless({ path: [/^\/api\//]}));
     
    
    1. 使用 req.user 获取用户信息

    • 当 express-jwt 这个中间件配置成功之后,即可在那些有权限的接口中,使用 req.user 对象,来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息了
     // 这是一个有权限的 API 接口
    app.get('/admin/getInfo', (req, res) => {
      res.send({
        status: 200,
        message: '获取用户信息成功',
        data: req.user
      })
    });
    
  • 捕获解析 JWT 失败后产生的错误

    // 错误的中间件
    app.use((err, req, res, next) => {
      // token 解析失败导致的错误
      if(err.name === 'UnauthorizedError') {
        return res.send({
          status: 401,
          message: '无效的token',
        })
      }
      // 其他原因导致的错误
      res.send({
        status: 500,
        message: '未知错误',
      })
    });