Решение проблемы обработки токена обновления JWT в Angular с помощью HttpInterceptor

Обеспечение плавного обновления JWT в перехватчиках Angular

В веб-приложении с безопасными пользовательскими сеансами эффективное управление краткосрочными токенами JWT имеет решающее значение для бесперебойной работы пользователей. Когда срок действия токенов истекает, пользователи часто сталкиваются с такими проблемами, как необходимость повторного входа в систему, что может расстраивать и нарушать взаимодействие с пользователем. Чтобы решить эту проблему, разработчики обычно реализуют автоматическое обновление токена, используя перехватчик Angular для обработки истекших сеансов. 🕰️

Этот подход предполагает перехват HTTP-запросов, обнаружение ошибок 401 (неавторизованных запросов) и последующий вызов процесса обновления для получения нового токена. Однако могут возникнуть проблемы с обеспечением применения обновленного токена или файла cookie к повторным запросам. Если новый токен распространяется неправильно, повторная попытка может завершиться неудачей, в результате чего у пользователей останется та же ошибка авторизации, что может привести к нарушению рабочих процессов приложения.

В этом руководстве мы рассмотрим практическую реализацию этого шаблона перехватчика. Мы рассмотрим, как обнаруживать ошибки, обновлять токены и подтверждать повторение запросов с действительной авторизацией. Такой подход сводит к минимуму перерывы, предоставляя вам контроль над процессом возобновления сеанса.

К концу вы получите представление о том, как устранять распространенные ошибки, такие как обработка файлов cookie только HttpOnly и управление последовательностями обновления при больших объемах запросов. Этот метод гарантирует, что ваше приложение сможет поддерживать безопасный и бесперебойный сеанс пользователя без постоянных входов в систему. 🔒

Команда	Пример использования
catchError	Используется в конвейере Observable для обнаружения и обработки ошибок, возникающих во время HTTP-запросов, позволяя перехватчику перехватывать ошибки 401 специально для обновления токенов или обработки неавторизованных запросов.
switchMap	Переключается на новый наблюдаемый объект, обычно используемый здесь для обработки повторной попытки HTTP после обновления токена. Переключая потоки, он заменяет предыдущую наблюдаемую, обеспечивая обработку только повторного запроса с новым токеном.
BehaviorSubject	Специализированный субъект RxJS, используемый для поддержания состояния обновления токена во время HTTP-запросов. В отличие от обычного субъекта, BehaviorSubject сохраняет последнее выданное значение, что полезно для обработки одновременных ошибок 401.
clone	Клонирует объект HttpRequest с обновленными свойствами, например withCredentials: true. Это позволяет отправлять файлы cookie вместе с запросом, сохраняя при этом исходную конфигурацию запроса.
pipe	Объединяет несколько операторов RxJS в Observable. В этом перехватчике канал необходим для формирования логики обработки ошибок и повторных попыток после обновления токена.
of	Утилита RxJS, которая создает наблюдаемую из значения. При тестировании of(true) используется для имитации успешного ответа от replaceToken, помогая в модульных тестах перехватчика.
HttpTestingController	Утилита из модуля тестирования Angular, позволяющая перехватывать и контролировать HTTP-запросы в тестовой среде. Это помогает моделировать ответы и утверждать, что запросы были правильно обработаны перехватчиком.
flush	Используется с HttpTestingController для ручного выполнения HTTP-запроса в тесте, позволяя моделировать такие ответы, как 401 Unauthorized. Это гарантирует, что логика обновления перехватчика активируется должным образом.
getValue	Получает доступ к текущему значению BehaviorSubject, которое необходимо в этом перехватчике для проверки того, выполняется ли уже процесс обновления токена, избегая множественных запросов на обновление.

Обеспечение надежной аутентификации JWT с помощью перехватчиков Angular

В приведенном выше примере перехватчик предназначен для автоматического обновления недолговечного токена JWT при возникновении ошибки 401. Такая настройка необходима в приложениях с конфиденциальными данными, где поддержание безопасности сеанса имеет решающее значение, но работа пользователя не должна прерываться. Перехватчик улавливает ошибку 401 (неавторизованный) и инициирует запрос токена обновления для возобновления сеанса, не требуя повторной аутентификации пользователя. Этот процесс запускается функцией catchError, которая позволяет обрабатывать ошибки в наблюдаемом конвейере. Здесь любая ошибка HTTP, в частности 401, сигнализирует о том, что срок действия токена, вероятно, истек, и инициирует процесс обновления.

Функция switchMap является еще одним ключевым элементом здесь; он создает новый наблюдаемый поток для обновленного запроса, заменяя старый наблюдаемый без отмены всего потока. После обновления он повторяет исходный запрос, гарантируя применение нового токена. Переключившись со старой наблюдаемой на новую, перехватчик может выполнить обновление токена плавным, неблокирующим образом. Этот метод особенно ценен при работе с приложениями реального времени, поскольку он уменьшает перебои во взаимодействии с пользователем, сохраняя при этом безопасную аутентификацию. Например, пользователь, просматривающий защищенную финансовую панель, не будет без необходимости перенаправлен или отключен; вместо этого новый токен приобретается и применяется в фоновом режиме. 🔄

Кроме того, BehaviorSubject играет решающую роль, управляя состоянием процесса обновления. Эта утилита RxJS может сохранять последнее выданное значение, что особенно полезно, когда несколько запросов одновременно сталкиваются с ошибкой 401. Вместо запуска нескольких обновлений перехватчик инициирует только одно обновление токена, а все остальные запросы ставятся в очередь в ожидании этого единственного обновления токена. Использование BehaviorSubject с switchMap помогает гарантировать, что если один запрос инициирует обновление, все остальные запросы, нуждающиеся в новом токене, будут использовать обновленные учетные данные, не вызывая повторных вызовов обновления. Эта функция чрезвычайно полезна в тех случаях, когда у пользователей может быть несколько открытых вкладок или приложение одновременно управляет несколькими сетевыми вызовами, что позволяет экономить ресурсы и избегать чрезмерной нагрузки на сервер.

Тестирование этой логики перехватчика также важно для обеспечения ее работы в различных сценариях, поэтому мы включаем HttpTestingController. Этот инструмент тестирования Angular позволяет нам моделировать и тестировать ответы HTTP, такие как статус 401 «Неавторизованный», в контролируемой среде. Используя методlush, предоставляемый HttpTestingController, разработчики могут моделировать реальные реакции на ошибки и проверять, что перехватчик ведет себя должным образом. Такой подход к тестированию позволяет нам уточнить, насколько хорошо логика обновления обрабатывает различные случаи перед развертыванием приложения. Благодаря этим методам перехватчик не только надежно сохраняет сеанс, но и обеспечивает более плавную и стабильную работу пользователей, работающих с приложением. 👩‍💻

import { Injectable } from '@angular/core';
import { HttpEvent, HttpInterceptor, HttpHandler, HttpRequest, HttpErrorResponse } from '@angular/common/http';
import { catchError, switchMap } from 'rxjs/operators';
import { Observable, throwError, BehaviorSubject } from 'rxjs';
import { AuthService } from './auth.service';
import { Router } from '@angular/router';
@Injectable()
export class JwtInterceptor implements HttpInterceptor {
  private refreshTokenInProgress$ = new BehaviorSubject<boolean>(false);
  constructor(private authService: AuthService, private router: Router) {}
  intercept(req: HttpRequest<any>, next: HttpHandler): Observable<HttpEvent<any>> {
    req = req.clone({ withCredentials: true });
    return next.handle(req).pipe(
      catchError((error: HttpErrorResponse) => {
        if (error.status === 401) {
          return this.handle401Error(req, next);
        }
        return throwError(() => error);
      })
    );
  }
  private handle401Error(req: HttpRequest<any>, next: HttpHandler): Observable<HttpEvent<any>> {
    if (!this.refreshTokenInProgress$.getValue()) {
      this.refreshTokenInProgress$.next(true);
      return this.authService.refreshToken().pipe(
        switchMap(() => {
          this.refreshTokenInProgress$.next(false);
          return next.handle(req.clone({ withCredentials: true }));
        }),
        catchError((error) => {
          this.refreshTokenInProgress$.next(false);
          this.authService.logout();
          this.router.navigate(['/login'], { queryParams: { returnUrl: req.url } });
          return throwError(() => error);
        })
      );
    }
    return this.refreshTokenInProgress$.pipe(
      switchMap(() => next.handle(req.clone({ withCredentials: true })))
    );
  }
}

import { TestBed } from '@angular/core/testing';
import { HttpClientTestingModule, HttpTestingController } from '@angular/common/http/testing';
import { JwtInterceptor } from './jwt.interceptor';
import { HTTP_INTERCEPTORS, HttpClient } from '@angular/common/http';
import { AuthService } from './auth.service';
describe('JwtInterceptor', () => {
  let httpMock: HttpTestingController;
  let authServiceSpy: jasmine.SpyObj<AuthService>;
  let httpClient: HttpClient;
  beforeEach(() => {
    authServiceSpy = jasmine.createSpyObj('AuthService', ['refreshToken', 'logout']);
    TestBed.configureTestingModule({
      imports: [HttpClientTestingModule],
      providers: [
        JwtInterceptor,
        { provide: HTTP_INTERCEPTORS, useClass: JwtInterceptor, multi: true },
        { provide: AuthService, useValue: authServiceSpy }
      ]
    });
    httpMock = TestBed.inject(HttpTestingController);
    httpClient = TestBed.inject(HttpClient);
  });
  afterEach(() => {
    httpMock.verify();
  });
  it('should refresh token on 401 error and retry request', () => {
    authServiceSpy.refreshToken.and.returnValue(of(true));
    httpClient.get('/test').subscribe();
    const req = httpMock.expectOne('/test');
    req.flush(null, { status: 401, statusText: 'Unauthorized' });
    expect(authServiceSpy.refreshToken).toHaveBeenCalled();
  });
});

Расширение стратегий обновления токена JWT с помощью Angular Interceptors

Критический аспект использования Angular для безопасных приложений эффективно справляется со сложностями управления аутентификацией и истечением срока действия сеанса. Помимо простого обнаружения ошибок 401 и обновления токенов, важно подумать об обработке нескольких запросов и о том, как оптимизировать обновление токенов. Когда несколько запросов одновременно сталкиваются с ошибкой 401, реализация механизма очереди или блокировки может быть чрезвычайно полезной, чтобы обеспечить одновременное обновление только одного токена. Этот подход предотвращает ненужные вызовы API и снижает нагрузку, особенно в приложениях с высоким трафиком, позволяя при этом продолжить выполнение всех запросов в очереди после обновления.

Перехватчики Angular также позволяют нам упростить обработку хранения и извлечения токенов. Вместо жесткого кодирования токенов в локальном хранилище лучше использовать Angular. и защита CSRF для повышения безопасности. При использовании файлов cookie HttpOnly JWT не может быть доступен или манипулироваться с помощью JavaScript, что значительно повышает безопасность, но добавляет новую проблему: гарантировать, что запросы автоматически получают обновленный файл cookie. Встроенный в Angular вариант — это решение, предписывающее браузеру включать эти файлы cookie при каждом запросе.

В производственной среде рекомендуется запускать тесты производительности, чтобы проверить, как приложение ведет себя под нагрузкой, с обновлением токенов. Настройки тестирования могут моделировать большие объемы запросов, гарантируя эффективное масштабирование логики перехватчика. На практике такая настройка сводит к минимуму риск ошибок, связанных с токенами, влияющих на взаимодействие с пользователем. Стратегия перехватчика в сочетании с правильной обработкой и тестированием файлов cookie помогает поддерживать бесперебойную, удобную и безопасную работу приложения — независимо от того, управляет ли приложение важными финансовыми данными или пользовательскими сеансами социальной платформы. 🌐🔐

1. Как помочь с обработкой токена JWT?
2. С использованием внутри перехватчика позволяет нам выявлять ошибки 401 и беспрепятственно запускать запросы на обновление токенов по истечении срока действия токенов.
3. Почему используется вместо для отслеживания статуса обновления?
4. сохраняет последнее отправленное значение, что делает его полезным для управления состояниями обновления в рамках одновременных запросов без запуска нескольких вызовов обновления.
5. Какую роль выполняет играть в повторную попытку HTTP-запросов?
6. позволяет переключиться с наблюдаемого обновления токена на повторный HTTP-запрос, гарантируя завершение только последнего наблюдаемого.
7. Как я могу протестировать перехватчик в Angular?
8. Angular’s полезен для моделирования ответов HTTP, включая ошибки 401, для проверки правильности работы логики перехватчика.
9. Зачем использовать в клонированном запросе?
10. Флаг гарантирует, что в каждый запрос будут включены безопасные файлы cookie HttpOnly, что важно для поддержания безопасных сеансов.
11. Как оптимизировать обработку обновления токена при интенсивном трафике?
12. Использование одного или механизм блокировки может помочь предотвратить множественные запросы на обновление, повышая производительность в сценариях с высоким трафиком.
13. Как перехватчик влияет на взаимодействие с пользователем по истечении срока действия сеанса?
14. Перехватчик обеспечивает автоматическое продление сеанса, поэтому пользователи не выходят из системы неожиданно, что обеспечивает более плавное взаимодействие с пользователем.
15. Как помочь в изменении запросов?
16. создает копию запроса с измененными свойствами, такими как настройка , без изменения исходного запроса.
17. Работает ли перехватчик с несколькими пользовательскими сеансами?
18. Да, но каждый сеанс должен управлять своим JWT независимо, или логика обновления должна быть адаптирована для нескольких сеансов.
19. Может ли перехватчик обрабатывать ошибки, отличные от 401?
20. Да, перехватчик можно расширить, чтобы он перехватывал другие ошибки, например 403 Forbidden, и обрабатывал их соответствующим образом для улучшения UX.

Эффективное управление токенами JWT имеет решающее значение для улучшения пользовательского опыта и безопасности в приложениях Angular. Внедрив перехватчик, который перехватывает ошибки 401 и автоматически инициирует обновление токена, вы можете избежать принудительного выхода из системы и обеспечить бесперебойный поток пользователей. Кроме того, обработка одновременных запросов во время обновления с помощью , гарантирует, что будет выполнен только один вызов обновления, оптимизируя использование ресурсов.

В конечном счете, цель состоит в том, чтобы найти баланс между безопасностью и удобством пользователя. Регулярное тестирование и уточнение логики перехватчика для реальных сценариев позволяет вашему приложению без проблем обрабатывать большие объемы запросов. Внедрение лучших практик управления токенами может помочь обеспечить безопасность и удобство взаимодействия между сеансами. 👨‍💻