在现代 Web 开发中，鉴权（Authentication）和授权（Authorization）是不可或缺的一环。JWT (JSON Web Token) 是一种安全传递信息的方法，可以用于鉴权。Koa2 是一个 Web 开发框架，可以用于服务器端开发。Koa2 中结合 JWT 实现鉴权方案，能够有效保证用户数据的安全性。
JWT 的基本原理
JWT 是由头部（Header）、载荷（Payload）和签名（Signature）三个部分组成的字符串，其示例格式如下：
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c
其中：
- Header：由两部分组成，第一部分是 token 类型，如 JWT，第二部分是所使用的加密算法，如 HMAC SHA256 或 RSA。
- Payload：也称为 claims，是 key-value 的形式，其中包含了需要传递的信息，如用户 id、过期时间等。关键信息不能放在 Payload 中，如密码等。
- Signature：使用 Base64Url 编码后的签名，它由 Header、Payload 和 secret（密钥）三部分组成，用于校验消息的完整性。
JWT 的基本原理是：
- 客户端向服务器请求资源或者进行操作时，将 JWT 放在请求的 header 中，以 Authorization 为 key，Bearer + JWT 字符串为 value。
- 服务器收到请求后，解析头部和载荷，根据头部中声明的算法和密钥，利用加密算法对载荷进行签名。签名后的 token 会在 Response Header 中返回给客户端。
- 客户端收到 token 后，保存到本地，以后的每个请求都在 Header 中添加该 token。服务器收到请求后，对 Header 中的 token 进行解析，校验 token 的合法性和完整性，判断该用户是否有权进行所请求的操作。
Koa2 的基本用法
Koa2 是一个轻量级的 Web 开发框架，它可以让我们使用更少的代码进行服务器端开发。下面是基本的用法：
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
app.use(async ctx => {
ctx.body = 'Hello World';
});
app.listen(3000);这段代码创建了一个 Koa2 应用程序，并通过 app.use 方法添加了一个中间件函数。当请求到达服务器时，该中间件函数会被调用并返回响应内容，代码输出 "Hello World" 到响应中。
实现 JWT 鉴权方案
在 Koa2 中实现 JWT 鉴权方案，需要使用以下两个中间件：
- koa-jwt：用于解析 token 和验证签名的中间件。
- koa-bodyparser：用于解析 POST 请求中的请求体，以便在后续的中间件中使用请求体中的参数。
安装 koa-jwt 和 koa-bodyparser
在终端中运行以下命令安装两个依赖：
npm install koa-jwt koa-bodyparser
创建用户登录接口
我们首先需要创建一个用户登录接口，接收用户名和密码，然后验证用户名和密码是否匹配，如果验证通过，则创建一个 JWT 并将其返回给客户端。
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---这段代码创建了一个 /login 接口，首先解析 POST 请求中的请求体并取出用户名和密码。然后根据用户名查找用户，如果未找到，则返回 401 状态码和错误信息；如果密码验证不通过，也返回 401 状态码和错误信息。如果验证通过，则创建一个 JWT，并将其添加到响应体中返回给客户端。JWT 的有效期为 1 小时。
创建需要鉴权的接口
接下来，我们创建一个需要鉴权的接口，判断当前用户是否已登录，如果已登录则返回用户信息，否则返回 401 状态码和错误信息。
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---这段代码创建了一个 /user 接口，读取请求头中的 Authorization 字段并取出 JWT。然后使用 jwt.verify 函数对 JWT 进行校验，如果校验通过，则说明用户已登录。此时可以根据 JWT 中的用户 id 查找数据库获取用户信息，并将用户信息返回给客户端。如果校验失败，则返回 401 状态码和错误信息。
添加全局异常处理
我们需要添加一个全局异常处理函数来拦截所有错误，并将错误信息返回给客户端。
app.use(async (ctx, next) => {
try {
await next();
} catch (err) {
ctx.status = err.status || 500;
ctx.body = { message: err.message };
}
});这段代码创建了一个全局异常处理中间件函数，它会在所有的请求中使用。当请求中发生错误时，该中间件函数会将错误信息返回给客户端。如果错误对象中有 status 属性，则使用该属性作为状态码；否则使用 500 作为状态码。
将路由挂载到应用
最后，我们将路由挂载到应用中，使应用可以监听所有 /login 和 /user 请求。
app.use(router.routes()).use(router.allowedMethods());
示例代码
下面是完整的代码示例：
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---总结
本篇文章介绍了如何在 Koa2 中使用 JWT 实现前后端分离的鉴权方案。该方案不仅能有效保障用户数据的安全性，而且具有良好的扩展性和可维护性，适合用于大型 Web 开发项目。
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