双 Token 无感刷新机制在前后端分离架构中实现

在前后端分离的架构中，双 Token 无感刷新是一种常见的身份验证机制，用于在 Access Token 过期时，通过 Refresh Token 自动获取新的 Access Token，从而避免用户频繁登录。

1. 双 Token 无感刷新的核心流程

1.1 核心流程

用户登录：
- 前端发送用户名和密码到后端。
- 后端验证成功后，返回 Access Token 和 Refresh Token。
- 前端将这两个 Token 存储在本地（如 localStorage 或 Cookie）。
Access Token 过期：
- 前端发起请求时，携带 Access Token。
- 如果 Access Token 过期，后端返回 401 Unauthorized 错误。
自动刷新 Token：
- 前端检测到 401 错误后，使用 Refresh Token 请求新的 Access Token。
- 后端验证 Refresh Token 的有效性，如果有效，返回新的 Access Token。
- 前端更新本地存储的 Access Token，并重试之前的请求。
Refresh Token 过期：
- 如果 Refresh Token 也过期，后端返回 401 错误。
- 前端清除本地存储的 Token，并跳转到登录页面。

2. 前端实现（React + TypeScript）

2.1 配置 Axios 拦截器

Axios 拦截器用于在请求发送前和响应返回后执行逻辑，是实现无感刷新的核心。

import axios, { AxiosInstance, AxiosRequestConfig, AxiosResponse, AxiosError } from 'axios';// 创建 Axios 实例
const api: AxiosInstance = axios.create({baseURL: 'https://your-api-url.com',headers: {'Content-Type': 'application/json',},
});// 请求拦截器：在请求头中添加 Access Token
api.interceptors.request.use((config: AxiosRequestConfig) => {const accessToken = localStorage.getItem('accessToken');if (accessToken) {config.headers.Authorization = `Bearer ${accessToken}`;}return config;},(error: AxiosError) => {return Promise.reject(error);}
);// 响应拦截器：处理 Access Token 过期
api.interceptors.response.use((response: AxiosResponse) => {return response;},async (error: AxiosError) => {const originalRequest = error.config;// 检测到 401 错误且未重试过if (error.response?.status === 401 && !originalRequest._retry) {originalRequest._retry = true; // 标记请求已重试try {// 使用 Refresh Token 获取新的 Access Tokenconst refreshToken = localStorage.getItem('refreshToken');const response = await axios.post('https://your-api-url.com/refresh-token', { refreshToken });const { accessToken } = response.data;// 更新本地存储的 Access TokenlocalStorage.setItem('accessToken', accessToken);api.defaults.headers.common['Authorization'] = `Bearer ${accessToken}`;originalRequest.headers['Authorization'] = `Bearer ${accessToken}`;// 重试原始请求return api(originalRequest);} catch (refreshError) {// 刷新 Token 失败，清除本地存储并跳转到登录页localStorage.removeItem('accessToken');localStorage.removeItem('refreshToken');window.location.href = '/login';return Promise.reject(refreshError);}}return Promise.reject(error);}
);export default api;

2.2 使用 React Context 管理 Token 状态

通过 React Context 管理 Token 的状态，方便在组件中共享和更新。

import React, { createContext, useContext, useState, useEffect } from 'react';interface AuthContextType {accessToken: string | null;refreshToken: string | null;setTokens: (accessToken: string, refreshToken: string) => void;clearTokens: () => void;
}const AuthContext = createContext<AuthContextType | undefined>(undefined);export const AuthProvider: React.FC<{ children: React.ReactNode }> = ({ children }) => {const [accessToken, setAccessToken] = useState<string | null>(localStorage.getItem('accessToken'));const [refreshToken, setRefreshToken] = useState<string | null>(localStorage.getItem('refreshToken'));const setTokens = (accessToken: string, refreshToken: string) => {localStorage.setItem('accessToken', accessToken);localStorage.setItem('refreshToken', refreshToken);setAccessToken(accessToken);setRefreshToken(refreshToken);};const clearTokens = () => {localStorage.removeItem('accessToken');localStorage.removeItem('refreshToken');setAccessToken(null);setRefreshToken(null);};return (<AuthContext.Provider value={{ accessToken, refreshToken, setTokens, clearTokens }}>{children}</AuthContext.Provider>);
};export const useAuth = () => {const context = useContext(AuthContext);if (!context) {throw new Error('useAuth must be used within an AuthProvider');}return context;
};

2.3 在组件中使用

在需要身份验证的组件中，使用 useAuth Hook 获取和更新 Token。

import React from 'react';
import { useAuth } from './AuthContext';
import api from './api';const ProtectedComponent: React.FC = () => {const { accessToken, setTokens, clearTokens } = useAuth();const fetchData = async () => {try {const response = await api.get('/protected-resource');console.log(response.data);} catch (error) {console.error('Failed to fetch data', error);}};return (<div><button onClick={fetchData}>Fetch Data</button><button onClick={clearTokens}>Logout</button></div>);
};export default ProtectedComponent;

3. 后端实现（Node.js + Express）

3.1 登录接口

登录成功后返回 Access Token 和 Refresh Token。

const express = require('express');
const jwt = require('jsonwebtoken');
const app = express();app.use(express.json());const SECRET_KEY = 'your-secret-key';
const REFRESH_SECRET_KEY = 'your-refresh-secret-key';app.post('/login', (req, res) => {const { username, password } = req.body;// 模拟用户验证if (username === 'admin' && password === 'password') {const accessToken = jwt.sign({ username }, SECRET_KEY, { expiresIn: '15m' });const refreshToken = jwt.sign({ username }, REFRESH_SECRET_KEY, { expiresIn: '7d' });res.json({ accessToken, refreshToken });} else {res.status(401).json({ message: 'Invalid credentials' });}
});

3.2 刷新 Token 接口

验证 Refresh Token 并返回新的 Access Token。

app.post('/refresh-token', (req, res) => {const { refreshToken } = req.body;if (!refreshToken) {return res.status(401).json({ message: 'Refresh token is required' });}try {const decoded = jwt.verify(refreshToken, REFRESH_SECRET_KEY);const accessToken = jwt.sign({ username: decoded.username }, SECRET_KEY, { expiresIn: '15m' });res.json({ accessToken });} catch (error) {res.status(401).json({ message: 'Invalid refresh token' });}
});