Java项目实战《苍穹外卖》 三、登录功能

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系列文章目录

苍穹外卖是黑马程序员2023年的Java实战项目，作为业余练手用，需要源码或者课程的可以找我，无偿分享

1. Java项目实战《苍穹外卖》 一、项目概述
2. Java项目实战《苍穹外卖》 二、项目搭建
3. Java项目实战《苍穹外卖》 三、登录功能

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一、功能实现

1.1 实现思路

1.2 数据库连接

编辑 sky-server/src/main/resources/application-dev.yml 文件：

sky:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    host: localhost
    port: 3306
    database: sky_take_out
    username: root # 本地数据库账号
    password: root # 本地数据库密码
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1.3 Service层

编辑 sky-server/src/main/java/com/sky/service/EmployeeService.java 文件：

public interface EmployeeService {

    /**
     * 员工登录
     * @param employeeLoginDTO
     * @return
     */
    Employee login(EmployeeLoginDTO employeeLoginDTO);

}
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1.4 ServiceImpl层

编辑 sky-server/src/main/java/com/sky/service/impl/EmployeeServiceImpl.java 文件：

/**
     * 登录
     *
     * @param employeeLoginDTO
     * @return
     */
    @PostMapping("/login")
    public Result<EmployeeLoginVO> login(@RequestBody EmployeeLoginDTO employeeLoginDTO) {
        log.info("员工登录：{}", employeeLoginDTO);
		//调用service方法查询数据库
        Employee employee = employeeService.login(employeeLoginDTO);

        //登录成功后，生成jwt令牌
        Map<String, Object> claims = new HashMap<>();
        claims.put(JwtClaimsConstant.EMP_ID, employee.getId());
        String token = JwtUtil.createJWT(
                jwtProperties.getAdminSecretKey(),
                jwtProperties.getAdminTtl(),
                claims);

        EmployeeLoginVO employeeLoginVO = EmployeeLoginVO.builder()
                .id(employee.getId())
                .userName(employee.getUsername())
                .name(employee.getName())
                .token(token)
                .build();

        return Result.success(employeeLoginVO);
    }
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1.5 Controller层

编辑 sky-server/src/main/resources/application-dev.yml 文件：

/**
     * 员工登录
     *
     * @param employeeLoginDTO
     * @return
     */
    public Employee login(EmployeeLoginDTO employeeLoginDTO) {
        String username = employeeLoginDTO.getUsername();
        String password = employeeLoginDTO.getPassword();

        //1、根据用户名查询数据库中的数据
        Employee employee = employeeMapper.getByUsername(username);

        //2、处理各种异常情况（用户名不存在、密码不对、账号被锁定）
        if (employee == null) {
            //账号不存在
            throw new AccountNotFoundException(MessageConstant.ACCOUNT_NOT_FOUND);
        }

        //密码比对
        if (!password.equals(employee.getPassword())) {
            //密码错误
            throw new PasswordErrorException(MessageConstant.PASSWORD_ERROR);
        }

        if (employee.getStatus() == StatusConstant.DISABLE) {
            //账号被锁定
            throw new AccountLockedException(MessageConstant.ACCOUNT_LOCKED);
        }

        //3、返回实体对象
        return employee;
    }
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1.6 Mapper层

编辑 sky-server/src/main/java/com/sky/mapper/EmployeeMapper.java 文件：

@Mapper
public interface EmployeeMapper {

    /**
     * 根据用户名查询员工
     * @param username
     * @return
     */
    @Select("select * from employee where username = #{username}")
    Employee getByUsername(String username);

}
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1.7 Postman

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二、nginx

2.1 思考

对登录功能测试完毕后，接下来，我们思考一个问题：前端发送的请求，是如何请求到后端服务的？

2.2 反向代理

nginx 反向代理，就是将前端发送的动态请求由 nginx 转发到后端服务器

2.2.1 nginx 反向代理的好处

• 提高访问速度

  因为nginx本身可以进行缓存，如果访问的同一接口，并且做了数据缓存，nginx就直接可把数据返回，不需要真正地访问服务端，从而提高访问速度。

• 进行负载均衡

  所谓负载均衡,就是把大量的请求按照我们指定的方式均衡的分配给集群中的每台服务器。

• 保证后端服务安全

  因为一般后台服务地址不会暴露，所以使用浏览器不能直接访问，可以把nginx作为请求访问的入口，请求到达nginx后转发到具体的服务中，从而保证后端服务的安全。

2.2.2 nginx 反向代理的配置方式

server{
    listen 80;
    server_name localhost;
    
    location /api/{
        proxy_pass http://localhost:8080/admin/; #反向代理
    }
}
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proxy_pass： 该指令是用来设置代理服务器的地址，可以是主机名称，IP地址加端口号等形式。

如上代码的含义是：监听80端口号， 然后当我们访问 http://localhost:80/api/../.. 这样的接口的时候，它会通过 location /api/ {} 这样的反向代理到 http://localhost:8080/admin/ 上来。

2.3 负载均衡

当如果服务以集群的方式进行部署时，那nginx在转发请求到服务器时就需要做相应的负载均衡。其实，负载均衡从本质上来说也是基于反向代理来实现的，最终都是转发请求。

2.3.1 nginx 负载均衡的配置方式

upstream webservers{
    server 192.168.100.128:8080;
    server 192.168.100.129:8080;
}
server{
    listen 80;
    server_name localhost;
    
    location /api/{
        proxy_pass http://webservers/admin;#负载均衡
    }
}
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upstream： 如果代理服务器是一组服务器的话，我们可以使用upstream指令配置后端服务器组。

如上代码的含义是：监听80端口号， 然后当我们访问 http://localhost:80/api/../.. 这样的接口的时候，它会通过 location /api/ {} 这样的反向代理到 http://webservers/admin，根据webservers名称找到一组服务器，根据设置的负载均衡策略(默认是轮询)转发到具体的服务器。

注： upstream后面的名称可自定义，但要上下保持一致。

2.3.2 nginx 负载均衡策略

• 轮询

  upstream webservers{
      server 192.168.100.128:8080;
      server 192.168.100.129:8080;
  }
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• weight

  upstream webservers{
      server 192.168.100.128:8080 weight=90;
      server 192.168.100.129:8080 weight=10;
  }
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• ip_hash

  upstream webservers{
      ip_hash;
      server 192.168.100.128:8080;
      server 192.168.100.129:8080;
  }
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• least_conn

  upstream webservers{
      least_conn;
      server 192.168.100.128:8080;
      server 192.168.100.129:8080;
  }
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• url_hash

  upstream webservers{
      hash &request_uri;
      server 192.168.100.128:8080;
      server 192.168.100.129:8080;
  }
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• fair

  upstream webservers{
      server 192.168.100.128:8080;
      server 192.168.100.129:8080;
      fair;
  }
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三、会话跟踪方案

3.1 什么是会话技术

• 在我们日常生活当中，会话指的就是谈话、交谈。

• 在web开发当中，会话指的就是浏览器与服务器之间的一次连接，我们就称为一次会话。

会话跟踪： 一种维护浏览器状态的方法，服务器需要识别多次请求是否来自于同一浏览器，以便在同一次会话的多次请求间共享数据。

服务器会接收很多的请求，但是服务器是需要识别出这些请求是不是同一个浏览器发出来的。比如：1和2这两个请求是不是同一个浏览器发出来的，3和5这两个请求不是同一个浏览器发出来的。如果是同一个浏览器发出来的，就说明是同一个会话。如果是不同的浏览器发出来的，就说明是不同的会话。而识别多次请求是否来自于同一浏览器的过程，我们就称为会话跟踪。

我们使用会话跟踪技术就是要完成在同一个会话中，多个请求之间进行共享数据。

为什么要共享数据呢？

由于HTTP是无状态协议，在后面请求中怎么拿到前一次请求生成的数据呢？此时就需要在一次会话的多次请求之间进行数据共享

3.2 Cookie

3.2.1 会话跟踪技术

cookie 是客户端会话跟踪技术，它是存储在客户端浏览器的，我们使用 cookie 来跟踪会话，我们就可以在浏览器第一次发起请求来请求服务器的时候，我们在服务器端来设置一个cookie。

比如第一次请求了登录接口，登录接口执行完成之后，我们就可以设置一个cookie，在 cookie 当中我们就可以来存储用户相关的一些数据信息。比如我可以在 cookie 当中来存储当前登录用户的用户名，用户的ID。

服务器端在给客户端在响应数据的时候，会自动的将 cookie 响应给浏览器，浏览器接收到响应回来的 cookie 之后，会自动的将 cookie 的值存储在浏览器本地。接下来在后续的每一次请求当中，都会将浏览器本地所存储的 cookie 自动地携带到服务端。

3.2.2 为什么这一切都是自动化进行的

是因为 cookie 它是 HTP 协议当中所支持的技术，而各大浏览器厂商都支持了这一标准。在 HTTP 协议官方给我们提供了一个响应头和请求头：

• 响应头 Set-Cookie ：设置Cookie数据的
• 请求头 Cookie：携带Cookie数据的

3.2.3 优缺点

• 优点： HTTP协议中支持的技术（像Set-Cookie 响应头的解析以及 Cookie 请求头数据的携带，都是浏览器自动进行的，是无需我们手动操作的）

• 缺点：

  • 移动端APP(Android、IOS)中无法使用Cookie
  • 不安全，用户可以自己禁用Cookie
  • Cookie不能跨域

3.3 Session

Session是服务器端会话跟踪技术，所以它是存储在服务器端的。而 Session 的底层其实就是基于 Cookie 来实现的。

3.3.1 会话跟踪技术

• 获取Session
  

  如果我们现在要基于 Session 来进行会话跟踪，浏览器在第一次请求服务器的时候，我们就可以直接在服务器当中来获取到会话对象Session。如果是第一次请求Session ，会话对象是不存在的，这个时候服务器会自动的创建一个会话对象Session 。而每一个会话对象Session ，它都有一个ID（示意图中Session后面括号中的1，就表示ID），我们称之为 Session 的ID。

• 响应Cookie (JSESSIONID)
  
  接下来，服务器端在给浏览器响应数据的时候，它会将 Session 的 ID 通过 Cookie 响应给浏览器。其实在响应头当中增加了一个 Set-Cookie 响应头。这个 Set-Cookie 响应头对应的值是不是cookie？ cookie 的名字是固定的 JSESSIONID 代表的服务器端会话对象 Session 的 ID。浏览器会自动识别这个响应头，然后自动将Cookie存储在浏览器本地。

• 查找Session
  
  接下来，在后续的每一次请求当中，都会将 Cookie 的数据获取出来，并且携带到服务端。接下来服务器拿到JSESSIONID这个 Cookie 的值，也就是 Session 的ID。拿到 ID 之后，就会从众多的 Session 当中来找到当前请求对应的会话对象Session。

3.3.2 优缺点

• 优点： Session是存储在服务端的，安全
• 缺点：
  • 服务器集群环境下无法直接使用Session
  • 移动端APP(Android、IOS)中无法使用Cookie
  • 用户可以自己禁用Cookie
  • Cookie不能跨域

PS：Session 底层是基于Cookie实现的会话跟踪，如果Cookie不可用，则该方案，也就失效了。

3.4 令牌技术

如果通过令牌技术来跟踪会话，我们就可以在浏览器发起请求。在请求登录接口的时候，如果登录成功，就可以生成一个令牌，令牌就是用户的合法身份凭证。接下来我在响应数据的时候，就可以直接将令牌响应给前端。

接下来我们在前端程序当中接收到令牌之后，就需要将这个令牌存储起来。这个存储可以存储在 cookie 当中，也可以存储在其他的存储空间(比如：localStorage)当中。

接下来，在后续的每一次请求当中，都需要将令牌携带到服务端。携带到服务端之后，接下来我们就需要来校验令牌的有效性。如果令牌是有效的，就说明用户已经执行了登录操作，如果令牌是无效的，就说明用户之前并未执行登录操作。

此时，如果是在同一次会话的多次请求之间，我们想共享数据，我们就可以将共享的数据存储在令牌当中就可以了。

优缺点

• 优点：
  • 支持PC端、移动端
  • 解决集群环境下的认证问题
  • 减轻服务器的存储压力（无需在服务器端存储）
• 缺点： 需要自己实现（包括令牌的生成、令牌的传递、令牌的校验）

针对于这三种方案，现在企业开发当中使用的最多的就是第三种令牌技术进行会话跟踪。而前面的这两种传统的方案，现在企业项目开发当中已经很少使用了。所以在我们的课程当中，我们也将会采用令牌技术来解决案例项目当中的会话跟踪问题。

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四、JWT令牌

4.1 介绍

JWT全称： JSON Web Token （官网：https://jwt.io/）

• 定义了一种简洁的、自包含的格式，用于在通信双方以json数据格式安全的传输信息。由于数字签名的存在，这些信息是可靠的。

  简洁：是指jwt就是一个简单的字符串。可以在请求参数或者是请求头当中直接传递。

  自包含：指的是jwt令牌，看似是一个随机的字符串，但是我们是可以根据自身的需求在jwt令牌中存储自定义的数据内容。如：可以直接在jwt令牌中存储用户的相关信息。

  简单来讲，jwt就是将原始的json数据格式进行了安全的封装，这样就可以直接基于jwt在通信双方安全的进行信息传输了。

JWT的组成： （JWT令牌由三个部分组成，三个部分之间使用英文的点来分割）

• Header(头）：， 记录令牌类型、签名算法等。 例如：{“alg”:“HS256”,“type”:“JWT”}

• Payload(有效载荷）：，携带一些自定义信息、默认信息等。 例如：{“id”:“1”,“username”:“Tom”}

• Signature(签名）：，防止Token被篡改、确保安全性。将header、payload，并加入指定秘钥，通过指定签名算法计算而来。

  签名的目的就是为了防jwt令牌被篡改，而正是因为jwt令牌最后一个部分数字签名的存在，所以整个jwt 令牌是非常安全可靠的。一旦jwt令牌当中任何一个部分、任何一个字符被篡改了，整个令牌在校验的时候都会失败，所以它是非常安全可靠的。

JWT令牌最典型的应用场景就是登录认证：

1. 在浏览器发起请求来执行登录操作，此时会访问登录的接口，如果登录成功之后，我们需要生成一个jwt令牌，将生成的 jwt令牌返回给前端。
2. 前端拿到jwt令牌之后，会将jwt令牌存储起来。在后续的每一次请求中都会将jwt令牌携带到服务端。
3. 服务端统一拦截请求之后，先来判断一下这次请求有没有把令牌带过来，如果没有带过来，直接拒绝访问，如果带过来了，还要校验一下令牌是否是有效。如果有效，就直接放行进行请求的处理。

4.2 JWT令牌的生成

4.2.1 引入JWT的依赖

<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtokengroupId>
    <artifactId>jjwtartifactId>
    <version>0.9.1version>
dependency>
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4.2.2 测试类

新建 sky-server/src/test/java/JwtTest.java 文件：

public class JwtTest {

    /**
     * 生成令牌
     */
    @Test
    public void getJwt() {
        HashMap<String, Object> claims = new HashMap<>();
        claims.put("username", "tom");
        claims.put("password", "123456");

        String jwt = Jwts.builder()
                .setClaims(claims) //自定义内容(载荷)
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256,"better") //签名算法
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 60*1000)) //有效期60秒
                .compact();
        System.out.println("jwt -> " + jwt);
        // jwt -> eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJwYXNzd29yZCI6IjEyMzQ1NiIsImV4cCI6MTcwMDU2NTY5NywidXNlcm5hbWUiOiJ0b20ifQ.E0RTUaT5CoEod4NTgKoVMnH0BRdP2cOORKyw8KXMicM
    }
}
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4.2.3 执行结果

4.3 校验JWT令牌

4.3.1 测试类

编辑 sky-server/src/test/java/JwtTest.java 文件：

public class JwtTest {

    ...

    /**
     * 令牌解析
     */
    @Test
    public void parserJwt() {
        Claims claims = Jwts.parser()
                .setSigningKey("better")//指定签名密钥（必须保证和生成令牌时使用相同的签名密钥）
                .parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJwYXNzd29yZCI6IjEyMzQ1NiIsImV4cCI6MTcwMDU2NTg0MiwidXNlcm5hbWUiOiJ0b20ifQ.OJUWynySGYBT1b0BSKBKb2i0k0Gms5C33sd6pp_3jxg")
                .getBody();
        System.out.println("令牌解析: " + claims);
        // 令牌解析: {password=123456, exp=1700565842, username=tom}

    }
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4.3.2 执行结果

4.3.3 方案二：官网校验

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五、完善登录功能

5.1 接口描述

WT令牌怎么返回给前端呢？就需要再来看一下接口文档当中关于登录接口的描述：

响应数据：

参数格式：application/json

参数说明：

响应数据样例：

{
  "code": 1,
  "msg": "success",
  "data": "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJuYW1lIjoi6YeR5bq4IiwiaWQiOjEsInVzZXJuYW1lIjoiamlueW9uZyIsImV4cCI6MTY2MjIwNzA0OH0.KkUc_CXJZJ8Dd063eImx4H9Ojfrr6XMJ-yVzaWCVZCo"
}
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5.2 JWT工具类

查看 sky-common/src/main/java/com/sky/utils/JwtUtil.java 文件：

public class JwtUtil {
    /**
     * 生成jwt
     * 使用Hs256算法, 私匙使用固定秘钥
     *
     * @param secretKey jwt秘钥
     * @param ttlMillis jwt过期时间(毫秒)
     * @param claims    设置的信息
     * @return
     */
    public static String createJWT(String secretKey, long ttlMillis, Map<String, Object> claims) {
        // 指定签名的时候使用的签名算法，也就是header那部分
        SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;

        // 生成JWT的时间
        long expMillis = System.currentTimeMillis() + ttlMillis;
        Date exp = new Date(expMillis);

        // 设置jwt的body
        JwtBuilder builder = Jwts.builder()
                // 如果有私有声明，一定要先设置这个自己创建的私有的声明，这个是给builder的claim赋值，一旦写在标准的声明赋值之后，就是覆盖了那些标准的声明的
                .setClaims(claims)
                // 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
                .signWith(signatureAlgorithm, secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
                // 设置过期时间
                .setExpiration(exp);

        return builder.compact();
    }

    /**
     * Token解密
     *
     * @param secretKey jwt秘钥 此秘钥一定要保留好在服务端, 不能暴露出去, 否则sign就可以被伪造, 如果对接多个客户端建议改造成多个
     * @param token     加密后的token
     * @return
     */
    public static Claims parseJWT(String secretKey, String token) {
        // 得到DefaultJwtParser
        Claims claims = Jwts.parser()
                // 设置签名的秘钥
                .setSigningKey(secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
                // 设置需要解析的jwt
                .parseClaimsJws(token).getBody();
        return claims;
    }

}
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5.3 Controller

查看 sky-server/src/main/java/com/sky/controller/admin/EmployeeController.java 文件：

/**
 * 员工管理
 */
@RestController
@RequestMapping("/admin/employee")
@Slf4j //这是lombok的输出日志注解，这个日志信息更加完整，包含类的完整名，日志打印的时间
public class EmployeeController {

    @Autowired
    private EmployeeService employeeService;
    @Autowired
    private JwtProperties jwtProperties;

    /**
     * 登录
     *
     * @param employeeLoginDTO
     * @return
     */
    @PostMapping("/login")
    public Result<EmployeeLoginVO> login(@RequestBody EmployeeLoginDTO employeeLoginDTO, HttpSession session) {
        log.info("员工登录：{}", employeeLoginDTO);

        Employee employee = employeeService.login(employeeLoginDTO);

        //将登录数据员工id存储到session会话中
        session.setAttribute("employee",employee.getId());

        //生成令牌
        Map<String, Object> claims = new HashMap<>();
        //将员工的id写入载荷
        claims.put(JwtClaimsConstant.EMP_ID,employee.getId());
        String token = JwtUtil.createJWT(
                jwtProperties.getAdminSecretKey(),
                jwtProperties.getAdminTtl(),
                claims
        );


        //由于EmployeeLoginVO 使用@Builder注解就可以使用链式构建对象
        EmployeeLoginVO employeeLoginVO = EmployeeLoginVO.builder()
                .id(employee.getId())
                .userName(employee.getUsername())
                .name(employee.getName())
                .token(token)
                .build();

        return Result.success(employeeLoginVO);
    }

    /**
     * 退出
     *
     * @return
     */
    @PostMapping("/logout")
    public Result<String> logout() {
        return Result.success();
    }

}
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5.4 拦截器

查看 sky-server/src/main/java/com/sky/interceptor/JwtTokenAdminInterceptor.java 文件：

/**
 * jwt令牌校验的拦截器
 */
@Component
@Slf4j
public class JwtTokenAdminInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Autowired
    private JwtProperties jwtProperties;

    /**
     * 校验jwt
     *
     * @param request
     * @param response
     * @param handler
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        //判断当前拦截到的是Controller的方法还是其他资源
        if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {
            //当前拦截到的不是动态方法，直接放行
            return true;
        }

        //1、从请求头中获取令牌
        String token = request.getHeader(jwtProperties.getAdminTokenName());

        //2、校验令牌
        try {
            log.info("jwt校验:{}", token);
            Claims claims = JwtUtil.parseJWT(jwtProperties.getAdminSecretKey(), token);
            Long empId = Long.valueOf(claims.get(JwtClaimsConstant.EMP_ID).toString());
            log.info("当前员工id：", empId);

            //3、通过，放行
            return true;
        } catch (Exception ex) {
            //4、不通过，响应401状态码
            response.setStatus(401);
            return false;
        }
    }
}
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六、密码加密

6.1 问题

员工表中的密码是明文存储，安全性太低。

6.2 解决思路

1. 将密码加密后存储，提高安全性
   
2. 使用MD5加密方式对明文密码加密
   
   
   

6.3 实现步骤

6.3.1 使用SQLyog获取MD5加密

6.3.2 修改数据库中明文密码

6.3.3 完善登录功能

编辑 sky-server/src/main/java/com/sky/service/impl/EmployeeServiceImpl.java 文件：

@Service
public class EmployeeServiceImpl implements EmployeeService {

    @Autowired
    private EmployeeMapper employeeMapper;

    /**
     * 员工登录
     *
     * @param employeeLoginDTO
     * @return
     */
    public Employee login(EmployeeLoginDTO employeeLoginDTO) {
        String username = employeeLoginDTO.getUsername();
        String password = employeeLoginDTO.getPassword();

        //1、根据用户名查询数据库中的数据
        Employee employee = employeeMapper.getByUsername(username);

        //2、处理各种异常情况（用户名不存在、密码不对、账号被锁定）
        if (employee == null) {
            //账号不存在
            throw new AccountNotFoundException(MessageConstant.ACCOUNT_NOT_FOUND);
        }

        //密码比对
        // TODO 后期需要进行md5加密，然后再进行比对
        //对用户输入的明文密码加密
        password = DigestUtils.md5DigestAsHex(password.getBytes());

        if (!password.equals(employee.getPassword())) {
            //密码错误
            throw new PasswordErrorException(MessageConstant.PASSWORD_ERROR);
        }

        if (employee.getStatus() == StatusConstant.DISABLE) {
            //账号被锁定
            throw new AccountLockedException(MessageConstant.ACCOUNT_LOCKED);
        }

        //3、返回实体对象
        return employee;
    }

}
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6.3.4 Postman测试