Java安全有效的实现两星期内自动登陆功能

现在很多网站都有为用户保存登陆信息（即保存Cookie）的功能，当用户下一次进入网站时，可以帮助用户自动登陆，使网站显得更加友好。笔者通过研究ACEGI项目的自动登陆源码，编写了一个安全有效的实现两星期自动登陆功能的JAVA工具类，下面是具体的实现流程和实现代码。

　　先说一下流程：

　　1．保存用户信息阶段：

　　当用户登陆网站时，在登陆页面填写完用户名和密码后，如果用户在提交时还选择了“两星期内自动登陆”复选框，那么在后台程序中验证用户名和密码全都正确后，还要为用户保存这些信息，以便用户下一次可以直接进入网站；如果用户没有勾选“两星期内自动登陆”复选框，则不必为用户保存信息，那么用户在下一次登陆网站时仍需要填写用户名和密码。

　　在保存用户信息阶段，主要的工作是对用户的信息进行加密并保存到客户端。加密用户的信息是较为繁琐的，大致上可分为以下几个步聚：

　　　① 得到用户名、经MD5加密后的用户密码、cookie有效时间(本文设置的是两星期，可根据自己需要修改)
　　　② 自定义的一个webKey，这个Key是我们为自己的网站定义的一个字符串常量，这个可根据自己需要随意设置
　　　③ 将上两步得到的四个值得新连接成一个新的字符串，再进行MD5加密，这样就得到了一个MD5明文字符串
　　　④ 将用户名、cookie有效时间、MD5明文字符串使用“：”间隔连接起来，再对这个连接后的新字符串进行Base64编码
　　　⑤ 设置一个cookieName,将cookieName和上一步产生的Base64编码写入到客户端。

　　2．读取用户信息：

　　其实弄明白了保存原理，读取及校验原理就很容易做了。读取和检验可以分为下面几个步骤：

　　　① 根据设置的cookieName，得到cookieValue，如果值为空，就不帮用户进行自动登陆；否则执行读取方法
　　　② 将cookieValue进行Base64解码，将取得的字符串以split(“:”)进行拆分，得到一个String数组cookieValues（此操作与保存阶段的第4步正好相反），这一步将得到三个值：

cookieValues[0] ---- 用户名
cookieValues[1] ---- cookie有效时间
cookieValues[2] ---- MD5明文字符串

　　　③ 判断cookieValues的长度是否为3，如果不为3则进行错误处理。
　　　④ 如果长度等于3，取出第二个,即cookieValues[1]，此时将会得到有效时间（long型），将有效时间与服务器系统当前时间比较，如果小于当前时间，则说明cookie过期，进行错误处理。
　　　⑤ 如果cookie没有过期，就取cookieValues[0]，这样就可以得到用户名了，然后去数据库按用户名查找用户。
　　　⑥ 如果上一步返回为空，进行错误处理。如果不为空，那么将会得到一个已经封装好用户信息的User实例对象user
　　　⑦ 取出实例对象user的用户名、密码、cookie有效时间（即cookieValues[1]）、webKey，然后将四个值连接起来，然后进行MD5加密，这样做也会得到一个MD5明文字符串（此操作与保存阶段的第3步类似）
　　　⑧ 将上一步得到MD5明文与cookieValues[2]进行equals比较，如果是false，进行错误处理；如果是true，则将user对象添加到session中，帮助用户完成自动登陆

　　完整的代码，用途请参见注释

CookieUtil.java

处理cookie的工具类,包括读取,保存,清除三个主要方法。

 

package cn.itcast.util;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import cn.itcast.bean.User;
import cn.itcast.dao.UserDAO;
import cn.itcast.factory.DaoImplFactory;
import com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.Base64;

/*

* 2007.09.21 by lyhapple

* */
public class CookieUtil {
//保存cookie时的cookieName
private final static String cookieDomainName = “cn.itcast”;
//加密cookie时的网站自定码
private final static String webKey = “itcast”;
//设置cookie有效期是两个星期，根据需要自定义
private final static long cookieMaxAge = 60 * 60 * 24 * 7 * 2;
//保存Cookie到客户端--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//在CheckLogonServlet.java中被调用
//传递进来的user对象中封装了在登陆时填写的用户名与密码
public static void saveCookie(User user, HttpServletResponse response) {

//cookie的有效期
long validTime = System.currentTimeMillis() + (cookieMaxAge * 1000);
//MD5加密用户详细信息
String cookieValueWithMd5 =getMD5(user.getUserName() + ":" + user.getPassword()+ ":" + validTime + ":" + webKey);
//将要被保存的完整的Cookie值
String cookieValue = user.getUserName() + ":" + validTime + ":" + cookieValueWithMd5;
//再一次对Cookie的值进行BASE64编码
String cookieValueBase64 = new String(Base64.encode(cookieValue.getBytes()));
//开始保存Cookie
Cookie cookie = new Cookie(cookieDomainName, cookieValueBase64);

//存两年(这个值应该大于或等于validTime)
cookie.setMaxAge(60 * 60 * 24 * 365 * 2);
//cookie有效路径是网站根目录
cookie.setPath("/");
//向客户端写入
response.addCookie(cookie);

}

//读取Cookie,自动完成登陆操作--------------------------------------------------------------------------------------------

//在Filter程序中调用该方法,见AutoLogonFilter.java
public static void readCookieAndLogon(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
FilterChain chain) throws IOException, ServletException,UnsupportedEncodingException{
//根据cookieName取cookieValue
Cookie cookies[] = request.getCookies();
String cookieValue = null;
if(cookies!=null){
for(int i=0; i＜cookies.length; i++){
if (cookieDomainName.equals(cookies[i].getName())) {
cookieValue = cookies[i].getValue();
break;
}
}
}

//如果cookieValue为空,返回,

if(cookieValue==null){

return;

}

//如果cookieValue不为空,才执行下面的代码

//先得到的CookieValue进行Base64解码

String cookieValueAfterDecode = new String (Base64.decode(cookieValue),"utf-8");

//对解码后的值进行分拆,得到一个数组,如果数组长度不为3,就是非法登陆
String cookieValues[] = cookieValueAfterDecode.split(":");
if(cookieValues.length!=3){
response.setContentType("text/html; charset=utf-8");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println("你正在用非正常方式进入本站...");
out.close();
return;
}
//判断是否在有效期内,过期就删除Cookie
long validTimeInCookie = new Long(cookieValues[1]);
if(validTimeInCookie ＜ System.currentTimeMillis()){
//删除Cookie
clearCookie(response);
response.setContentType("text/html; charset=utf-8");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println("＜a href=’logon.jsp’>你的Cookie已经失效,请重新登陆＜/a>");
out.close();
return;
}

//取出cookie中的用户名,并到数据库中检查这个用户名,
String username = cookieValues[0];
//根据用户名到数据库中检查用户是否存在
UserDAO ud = DaoImplFactory.getInstance();

User user = ud.selectUserByUsername(username);

//如果user返回不为空,就取出密码,使用用户名+密码+有效时间+ webSiteKey进行MD5加密
if(user!=null){
String md5ValueInCookie = cookieValues[2];
String md5ValueFromUser =getMD5(user.getUserName() + ":" + user.getPassword()+ ":" + validTimeInCookie + ":" + webKey);
//将结果与Cookie中的MD5码相比较,如果相同,写入Session,自动登陆成功,并继续用户请求
if(md5ValueFromUser.equals(md5ValueInCookie)){
HttpSession session = request.getSession(true);
session.setAttribute("user", user);
chain.doFilter(request, response);
}
}else{
//返回为空执行
response.setContentType("text/html; charset=utf-8");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println("cookie验证错误！");
out.close();
return;
}
}
//用户注销时,清除Cookie,在需要时可随时调用------------------------------------------------------------
public static void clearCookie( HttpServletResponse response){
Cookie cookie = new Cookie(cookieDomainName, null);
cookie.setMaxAge(0);
cookie.setPath("/");
response.addCookie(cookie);
}
//获取Cookie组合字符串的MD5码的字符串----------------------------------------------------------------------------
public static String getMD5(String value) {
String result = null;
try{
byte[] valueByte = value.getBytes();
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
md.update(valueByte);
result = toHex(md.digest());
} catch (NoSuchAlgorithmException e2){
e1.printStackTrace();
}
return result;
}

//将传递进来的字节数组转换成十六进制的字符串形式并返回

private static String toHex(byte[] buffer){
StringBuffer sb = new StringBuffer(buffer.length * 2);
for (int i = 0; i ＜ buffer.length; i++){
sb.append(Character.forDigit((buffer[i] & 0xf0) >> 4, 16));
sb.append(Character.forDigit(buffer[i] & 0x0f, 16));
}
return sb.toString();
}
}

下面的是对CookieUtil工具类各方法的调用演示：

User.java

封装用户信息的JavaBean对象模型
package com.itcast.bean;
public class User {
private int id;
private String userName;
private String password;
public String getPassword() {

return password;

}
public void setPassword(String password) {

this.password = password;

}

public String getUserName() {

return userName;

}

public void setUserName(String userName) {

this.userName = userName;

}

public int getId() {

return id;

}

public void setId(int id) {

this.id = id;

}

}

AutoLogonFilter.java

过滤器程序,可在WEB-INF/web.xml中设置过滤规则,本文对过滤规则不作介绍，此程序主要作用是检查用户在上一次登陆时是否保存了Cookie，如果保存了，就处理Cookie信息，并帮助用户自动登陆

本程序主要调用了CookieUtil.java中的读取与自动登陆方法，即readCookieAndLogon方法

package cn.itcast.filter;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import cn.itcast bean.User;
import cn.itcast.util.CookieUtil;

public class AutoLogonFilter implements Filter {

public void destroy() {

}

//保存cookie时的cookieName,与CookieUtil.java中的设置相同

private final static String cookieDomainName = “cn.itcast”;

 

public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp,
FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;
HttpServletResponse response = (HttpServletResponse)resp;
HttpSession session = request.getSession(true);
User user = (User)session.getAttribute("user");

//如果封装的user不为空,说明已经登陆,则继续执行用户的请求.下面的就不处理了

if(user!=null){
chain.doFilter(request,response);
return;
}

//user为空，说明用户还没有登陆,就尝试得到浏览器传送过来的Cookie
Cookie cookies[] = request.getCookies();
String cookieValue = null;
if(cookies!=null){
for(int i=0; i＜cookies.length; i++){
if (cookieDomainName.equals(cookies[i].getName())) {
cookieValue = cookies[i].getValue();
break;
}
}
}

//如果cookieValue为空,也继续执行用户请求
if(cookieValue==null){
chain.doFilter(request,response);
return;
}

//cookieValue不为空执行下面的方法,调用CookieUtil.java中的readCookieAndLogon方法
try{
CookieUtil.readCookieAndLogon(cookieValue, request, response, chain);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}

public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {
}
}

CheckLogonServlet.java

验证用户登陆信息的Servlet，此程序调用了CookieUtil.java中的saveCookie方法

package cn.itcast.servlet;

/*
* update 2007.09.23 by lyhapple
* 检查用户登陆
* */

import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import cn.itcast.bean.User;
import cn.itcast.dao.UserDAO;
import cn.itcast.factory.DaoImplFactory;
import cn.itcast.util.CookieUtil;

public class CheckLogonServlet extends HttpServlet {

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
doPost(request, response);
}

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
request.setCharacterEncoding("utf-8");
String username = request.getParameter("username").trim();
String password = CookieUtil.getMD5(request.getParameter("password"));
String remeberMe = request.getParameter("remeberMe");
HttpSession session = request.getSession(false);

// 将接收到的用户名传递到UserDao的checkUser方法中,检查用户
// 返回一个User类型的对象
UserDAO ud = DaoImplFactory.getInstance();
User user = ud.selectUserByUsername(username);
if (user == null) {
request.setAttribute("checkUserError","＜a href='register.jsp'>＜font color=red>用户名不存在,请先注册＜/font>＜/a>");
request.getRequestDispatcher("index.jsp").forward(request, response);
return;
}

if(!password.equals(user.getPassword())){
request.setAttribute("checkPasswordError","＜font color=red>密码输入错误,请重新输入＜/font>");
request.getRequestDispatcher("index.jsp").forward(request, response);
return;
}

//保存Cookie,这里调用了CookieUtil.java中的saveCookie方法，将上面的user对象作为参数传递
if ("on".equals(remeberMe)) {
CookieUtil.saveCookie(user, response);
}
//在Session中保存用户信息，并转向用户的个人信息页面
session.setAttribute("user", user);
request.getRequestDispatcher("User/userInfo.jsp").forward(request,response);
}
}
　　UserDAO.java与DaoImplFactory.java属于持久层相关的程序，这里就不贴出来了，读者可根据自己需要选择不同的持久层框架，在本程序中只要实现查询用户的功能就可以了