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HMI概念设计

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作者:秦冬冬      来源:站酷



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《地平线》——比亚迪智能座

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作者:山上一只猫      来源:站酷



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「 HMI 」车载UI概念设计

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数字座舱已应用于各大车企,用户体验的升级满足用户更高的期待,互联网的产品与技术,怎样才算真正的融合。


设计驱动

挖掘用户真实需求,通过创建用户画像、体验地图、原型设计、验证假设、用批判性思维方法讨论假设,将有价值的概念逐步推向落地方案。



设计目标

满足基本功能需求,覆盖更多场景与功能,优化用户体验。

体验原则

区别于移动设备,座舱设计最大的挑战来自用户有限的操作时间和视觉注意力管理。在安全至上的原则上,保证用户高效操作,确保交互架构

更扁平、更浅层。


简洁清晰的文字信息

人类“瞥一眼”的时间是0.3秒,如何在极短时间内接收完整信息,并让大脑做出及时反馈,我们需要提供极简的文字描述。

灵活有序的布局

UI设计中的一个重点是协调和管理各个元素之间的关系,而非设计元素本身。布局的变化引导用户视觉焦点,帮助用户理解外观和功能之间的关系。



自然直观的交互

自然的交互方式符合人类思想的延伸,用户心里模型和行为认知越接近,实际使用过程中的认知负荷越低,就会觉得操作简单方便。



上滑显示更多应用操作。

高级精致的品质

追求高级感的UI视觉效果,让内外饰都具备精致品质,作为背景的纯黑色在数字世界色相不明确,映衬产品功能更清晰。









中控屏




商业化


移动端联动操作


以用户为中心,关注用户使用感受,站在用户角度、场景思考,设计验证、直至产品交付。


作者:阿蛋_Adan
链接:https://www.zcool.com.cn/article/ZMTQxODk0MA==.html
来源:站酷
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。



作者:阿蛋_Adan      来源:站酷



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HMI相关

博博

3GS出现带火了移动端操作系统 OS 界面设计(iOS & Android)
新能源汽车出现带火了车载 HMI 设计 
依托于移动端 OS 界面设计多年的发展积累,在 HMI 设计上可以参考借鉴移动端的思路
鉴于 HMI 使用场景的特殊性、各品牌独有的调性和不同品牌车型屏幕尺寸的多样性
HMI 视觉上和交互上呈现的是空前的眼花缭乱,同一品牌不同车型上的 HMI 也存在很大差异
我认为像 iOS & Android 这样的生态平台在车机上很难出现,毕竟不同品牌有自己独有的定位
好处是消费者有更多选择,缺点是设计维护成本高
随着网速的提升、虚拟现实技术的不断成熟、元宇宙概念的深度开发,我认为 HMI 设计会随着硬件设备的变化而出现新的变化。
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作者:20Du      来源:站酷



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NIO OS Aspen 3.0 New UI&UX 介绍

博博




写在前面:

在过去几年的时间里,数字座舱系统已经陪伴车主朋友们经历了两个大的版本迭代。这期间每一次的优化、每一个新功能的推出,伴随的都是大家对座舱体验设计更高的期待。为此,NIO数字座舱设计团队不断总结经验教训,努力探索着最适合,最贴近用户使用习惯的座舱体验。我们也非常愿意结合以往的经验总结,把我们的思考分享给大家:



Driven by Design

设计驱动的蔚来

两年来,设计趋势在更新,座舱驾驶体验也发生了很多变化。较早的版本一方面设计风格渐渐远离趋势,结构布局不能满足国际化的需求;另一方面,随着技术的更新,一些交互方式也需要升级和优化。 


这里要感谢车主朋友们的参与和反馈,使我们得以通过用户沙龙,一对一访谈,线上调研,了解大家在驾驶体验中的痛点,挖掘真实的需求。我们通过创建用户画像,体验地图,原型设计,验证我们的假设,并用批判思维方法讨论这些假设,逐步将有价值的概念打磨成具体落地方案。 

设计目标 

在过去的两个版本中,我们从建立基础交互架构,满足基本功能需求起步,逐步覆盖主要的使用场景和功能定义,优化用户体验结构。 

今天的3.0版本,我们希望能结合技术创新展示更自然的交互,在不同的场景下满足多样性的需求。在提升易用性的同时提高品质感。简单来说就是“更易用,更高级”。

体验原则

区别于移动设备,座舱体验设计最大的挑战来自用户有限的操作时间和视觉注意力的管理。在安全至上的原则指导下,我们想要保证用户高效率的操作,就必须确保交互架构更扁平、更浅层。在各种场景下提供必要的信息,保证用户高效的理解,帮助用户快速的决策。为此,我们提出了几个体验原则:



Minimal / Clarity

简洁清晰的信息

人类对于视觉的感知是不均匀的,眼睛在短时间内获取大量信息,大脑无法快速、即时的作出反馈。所以,信息的呈现方式及其出现的时机显得尤为重要。新版本的仪表盘,我们梳理了信息层级,让重要的信息在关键的时间“恰如其分”的展现,用户通过“瞥一眼”就能掌握尽可能多的有效内容,了解状态的变化。


2.0 仪表盘界面

3.0 仪表盘界面

根据NHTSA指南,驾驶员的每次操作应该在1.5秒的扫视中完成,并且视线花在离开道路上的累积时间不超过12秒。如果希望用户不用花太多注意力“瞥一眼”就可以看清时速变化,我们需要将2.0版本“窄而细”的时速字重加大;这样视线从路面到时速信息尽可能的保持简短和垂直

我们常说“如无必要,勿扰用户”。新版本的仪表盘,去掉了一些冗余的图标,界面尽可能保持简洁;区别了实线和虚线,并弱化了NOP时围绕在“车”周围的视觉表现,因为我们认为视觉的重心应该是路面动态的信息,而不是NOP本身的特效。



其次,在相关人因测试结果的支持下,我们将时速等重要信息移到视觉优势区域内,避免了因角度问题造成的方向盘遮挡,同时也是希望到视线焦点尽量保持与路面垂直,缩短视线偏移带来的安全隐患;天际线抬高以后,中间辅助驾驶显示区域更大,提高了纵深感,可以看到更远更多的内容。



我们重新划定了信息区域:左边为驾驶区域,将功率挪到时速下面;中间为ADAS区域,右侧则是拓展信息区域。顶部区域我们留给了常出现的警报和提醒,左右两侧的边缘留给非常见的提醒。


通过车速的快慢,调整视角高低,视角的变化更符合用户实际驾驶时的感受,时速增加需要看到更远的信息。

HUD之前的布局比较分散,路口道路指示和NP/NOP并不明显,路口距离的竖状进度条也比较难理解。所以新版本我们除了增加限速提醒,摄像头距离提示以外,重新调整了布局:选择字面率宽的字体,加粗路口方向图标,进度条也改成便于理解的横向摆放,同时增强了NOP变道时的提示效果。


2.0 vs 3.0 HUD


HUD 信息结构

Natural / Intuitive

自然直观的交互

自然的交互方式符合人们思想的延伸用户心理模型和行为认知越接近,实际使用过程中的认知负荷就越低,就会觉得操作简单方便。我们希望用更自然更符合用户预期的交互方式,唤起用户的本能的意识,用最小的输入获得最高效的结果。 


主页右侧的卡片,在2.0版本的实用价值并不高,仅在左下角展示了“能耗”,用户通常只把它作为一个“我的车”的入口。新版本里,我们将用户关注的信息直观呈现在卡片上,用户不需要进入详细页面就能掌握能耗信息;同时,我们把其他的内容也添加到不同的场景卡片中,用户可以根据自己的习惯选择常用的信息。快捷场景卡片给了我们更多种扩展的可能性,比如未来可以加入组队动态,换电下单,K歌歌词等。


横向滑动右侧卡片切换内容


我们发现用户在点击app列表以后,75%以上的人是打开“设置”。新版本我们将“我的车”和“设置”合并,把入口提到了Dock栏里,这样可以更快速的打开“车辆设置”

车辆设置放入Dock栏

2.0版本的空调调节,需要先唤起空调面板,再上下点击或滑动温度,这样操作一是路径长,二是上下滑动并不顺手。启动和调节空调作为常用操作,应该更自然,为此我们把它直接放在了Dock栏上,用户可以点击温度旁边的箭头,也可以直接在数字上滑动开启并调节空调。


点击温度旁边的箭头或直接滑动温度调节空调


长按唤起风量图标,左右滑动调节风量参数

新版本里我们还增加了一个操作,用户可以将卡片下拉进入mini状态,满足在某些场景下用户希望看到更大地图的需要。


下拉桌面卡片变成mini卡

Hierarchy / Flexible 

灵活有序的布局

UI设计中的一个重点是协调和管理各个元素之间的关系,而非只是设计“元素”本身。布局的变化能引导人们视觉的焦点,帮助用户理解外观和功能之间的关系。 

新版本的布局更加舒展,元素之间更讲究“透气”的留白,这使得界面有了视觉暂停,布局显得松弛有度,同时也是暗示用户何时专注和放松。 

我们收窄了2.0布局两边的边距,减少不必要的层级罗列,重新梳理网格系统,加大调节Bar,用户在使用的时候更顺畅。我们也更新了一些控件,比如2.0版本里按钮,Tab,标签样式过于相近,新版本中我们做了区别。


新版本布局变化

视觉层级是UI设计中的核心要素,字体字重能帮助用户辨别信息的主次,平衡内容,减少信息密度。较早版本只有常规和细体两种字重,对于一个数字系统OS来说,仅用两种字重难以满足展示多重层级信息的需求。新版本不再使用2.0时细体的字重,增加了易读性。


新版本有5种字重

新版本中对比度的优化提升了易读性。按照WCAG的标准,常规阅读文字最低的对比度应在4.5:1以上,而在驾驶场景下的理想对比度要求更高,至少应为7:1。高度清晰的文本有助于驾驶员缩短浏览和决策时间,减少分心,提高驾驶安全。


易读性对比度规则

Premium / Precision

高级精致的品质

一直以来我们都在追求高级感的UI效果,让内外饰都具备很精致的品质。之前的版本控件样式比较厚而软,过渡色有些模糊,蓝黑色虽然取自品牌色系统,但是作为背景在数字界面里色相不明确,整体页面气氛有些“闷”,加上对比度不够,调性显得不够“精神”。 

3.0深色模式里我们用了黑色作为主色调,辅助色也更纯粹,色相更清晰,饱和度更高,点缀蔚来蓝为主的高亮色,使界面保证足够的生动性。



新版本里我们重建了ADAS视觉识别模型,增加了细节,区分的车型更多;饱受用户诟病的模型也做了调整。在仪表盘上,我们会逐渐优化自车模型,实现开门、充电等功能的动态展示;在中控屏,我们也通过渲染引擎的搭建,实现车辆模型的实时展示和交互,提升大家的专属感体验。 

3D UI能够更好的还原真实的场景,形成所见即所得的效果,避免抽象图形给用户带来的认知负担。这样的处理方式也被运用在其他重要的场景里。比如座椅调节,香氛,氛围灯,音场模式等。



氛围灯是很有专属感的界面。3.0版本的氛围灯场景增加了预览图,用户在切换颜色的时候,可以看到预览效果。

这里要再次提到空调操作这个高频场景,3.0版本用更加立体的界面取代了2.0版本扁平的图标形式。前后排的切换的动效也更直观,动效平滑。


空调前后排切换动效

Design for Everyone

持续创新

感谢在3.0版本设计过程中,参与设计测试,并给予我们提供宝贵建议和反馈的所有车主朋友们。 

以用户为中心,关心每个用户的使用体验,设身处地站在用户的角度和场景思考设计和体验是数字座舱团队一直以来的宗旨。这次升级,我们用时一年多,从早期的需求挖掘,到创新探索,设计验证,再到最后交付走查。我们打磨细节反复验证,与研发兄弟团队协作联调。大家既有激烈的争执,也有无需言说的默契;会为了一个好想法的产生而兴奋,也会为了没有来得及实现的功能而遗憾不已。每个人都表现出对完美的极致追求,团队成员虽压力山大,却也充满激情! 

3.0版本是一个新的开始,我们会继续以用户为中心,收集用户诉求和反馈,努力带给用户超出预期的全程体验!


写在最后:

就在本文发表的前一周,NIO OS Aspen 3.0 荣获德国 iF 设计奖,感谢一路以来车主朋友们的陪伴与反馈以及设计团队每一位小伙伴的努力与付出。



作者:蔚来数字驾舱设计
链接:https://www.zcool.com.cn/article/ZMTM3NzcxNg==.html
来源:站酷
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作者:蔚来数字驾舱设计      来源:站酷



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比亚迪智能座舱UI创意设计

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作者:Muzri      来源:站酷



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比亚迪 | 智能驾驶界面设计

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此次设计以“星辰”为主题,深蓝色为底代表浩瀚星空和大海....
今天我站在这里,天空和星辰依然在那里,地球是人类的摇篮,但你永远不能活在摇篮中。我们曾错过海洋,但我们不能再错过宇宙。将来我们还会走得更远,我们不是为了鲜花和掌声,我们的目标是星辰大海。
——中国航天
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作者:少源_Seybye      来源:站酷



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上汽Audi车选配置

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作者:九色鹿紫      来源:站酷



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HMI车载人机交互系统

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作者:ZDDONG      来源:站酷



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前后端的身份认证

前端达人

1、Web 开发模式

目前主流的 Web 开发模式有两种,分别是:

  • 基于服务端渲染的传统 Web 开发模式
  • 基于前后端分离的新型 Web 开发模式

1.1、服务端渲染的 Web 开发模式

        服务端渲染的概念:服务器发送给客户端的 HTML 页面,是在服务器通过字符串的拼接,动态生成的。因此,客户端不需要使用 Ajax 这样的技术额外请求页面的数据。代码示例如下:

1.2、服务端渲染的优缺点 

优点:

  •  前端耗时少。因为服务器端负责动态生成 HTML 内容,浏览器只需要直接渲染页面即可。尤其是移动端,更省电。
  • 有利于SEO因为服务器端响应的是完整的 HTML 页面内容,所以爬虫更容易爬取获得信息,更有利于 SEO

缺点:

  • 占用服务器端资源。即服务器端完成 HTML 页面内容的拼接,如果请求较多,会对服务器造成一定的访问压力。
  • 不利于前后端分离,开发效率低。使用服务器端渲染,则无法进行分工合作,尤其对于前端复杂度高的项目,不利于项目高效开发。

1.3、前后端分离的 Web 开发模式

        前后端分离的概念:前后端分离的开发模式,依赖于 Ajax 技术的广泛应用。简而言之,前后端分离的 Web 开发模式,就是后端只负责提供 API 接口,前端使用 Ajax 调用接口的开发模式。

1.4、前后端分离的优缺点

优点:

  • 开发体验好。前端专注于 UI 页面的开发,后端专注于api 的开发,且前端有更多的选择性。
  • 用户体验好。Ajax 技术的广泛应用,极大的提高了用户的体验,可以轻松实现页面的局部刷新。
  • 减轻了服务器端的渲染压力。因为页面最终是在每个用户的浏览器中生成的。

缺点:

        不利于 SEO因为完整的 HTML 页面需要在客户端动态拼接完成,所以爬虫对无法爬取页面的有效信息。(解决方案:利用 VueReact 等前端框架的 SSR server side render)技术能够很好的解决 SEO 问题!)

1.5、如何选择 Web 开发模式

不谈业务场景而盲目选择使用何种开发模式都是耍流氓。

  • 比如企业级网站,主要功能是展示而没有复杂的交互,并且需要良好的 SEO,则这时我们就需要使用服务器端渲染;
  • 而类似后台管理项目,交互性比较强,不需要考虑 SEO,那么就可以使用前后端分离的开发模式。

        另外,具体使用何种开发模式并不是绝对的,为了同时兼顾首页的渲染速度前后端分离的开发效率,一些网站采用了首屏服务器端渲染 其他页面前后端分离的开发模式。

2、身份认证

2.1、什么是身份认证

        身份认证Authentication)又称“身份验证”、“鉴权”,是指通过一定的手段,完成对用户身份的确认

  • 日常生活中的身份认证随处可见,例如:高铁的验票乘车,手机的密码或指纹解锁,支付宝或微信的支付密码等。
  • 在 Web 开发中,也涉及到用户身份的认证,例如:各大网站的手机验证码登录邮箱密码登录二维码登录等。

2.2、为什么需要身份认证

        身份认证的目的,是为了确认当前所声称为某种身份的用户,确实是所声称的用户。例如,你去找快递员取快递,你要怎么证明这份快递是你的。

        在互联网项目开发中,如何对用户的身份进行认证,是一个值得深入探讨的问题。例如,如何才能保证网站不会错误的将“马云的存款数额”显示到“马化腾的账户”上。

2.3、不同开发模式下的身份认证

对于服务端渲染前后端分离这两种开发模式来说,分别有着不同的身份认证方案:

  • 服务端渲染推荐使用 Session 认证机制
  • 前后端分离推荐使用 JWT 认证机制

3、Session 认证机制

3.1、HTTP 协议的无状态性

  • 了解 HTTP 协议的无状态性是进一步学习 Session 认证机制的必要前提。
  • HTTP 协议的无状态性,指的是客户端的每次 HTTP 请求都是独立的,连续多个请求之间没有直接的关系,服务器不会主动保留每次 HTTP 请求的状态

3.2、如何突破 HTTP 无状态的限制 

        对于超市来说,为了方便收银员在进行结算时给 VIP 用户打折,超市可以为每个 VIP 用户发放会员卡。

注意:现实生活中的会员卡身份认证方式,在 Web 开发中的专业术语叫做 Cookie 

3.3、什么是 Cookie

  • Cookie 存储在用户浏览器中的一段不超过 4 KB 的字符串。它由一个名称Name)、一个Value)和其它几个用于控制 Cookie 有效期安全性使用范围可选属性组成。
  • 不同域名下的 Cookie 各自独立,每当客户端发起请求时,会自动当前域名下所有未过期的 Cookie 一同发送到服务器。

Cookie的几大特性:

  1. 自动发送
  2. 域名独立
  3. 过期时限
  4. 4KB 限制

3.4、Cookie 在身份认证中的作用

        客户端第一次请求服务器的时候,服务器通过响应头的形式,向客户端发送一个身份认证的 Cookie,客户端会自动将 Cookie 保存在浏览器中。

        随后,当客户端浏览器每次请求服务器的时候,浏览器会自动将身份认证相关的 Cookie通过请求头的形式发送给服务器,服务器即可验明客户端的身份。

3.5、Cookie 不具有安全性 

        由于 Cookie 是存储在浏览器中的,而且浏览器也提供了读写 Cookie 的 API,因此 Cookie 很容易被伪造,不具有安全性。因此不建议服务器将重要的隐私数据,通过 Cookie 的形式发送给浏览器。

注意:千万不要使用 Cookie 存储重要且隐私的数据!比如用户的身份信息、密码等。 

3.6、提高身份认证的安全性

        为了防止客户伪造会员卡,收银员在拿到客户出示的会员卡之后,可以在收银机上进行刷卡认证。只有收银机确认存在的会员卡,才能被正常使用。

这种“会员卡 + 刷卡认证”的设计理念,就是 Session 认证机制的精髓。 

3.7、Session 工作原理

 

4、在 Express 中使用 Session 认证

4.1、安装 express-session 中间件

在 Express 项目中,只需要安装 express-session 中间件,即可在项目中使用 Session 认证:

npm install express-session

4.2、配置 express-session 中间件

        express-session 中间件安装成功后,需要通过 app.use() 注册 session 中间件,示例代码如下:

 
  1. // 导入 session 中间件
  2. const session = require('express-session')
  3. // 配置 session 中间件
  4. app.use(
  5. session({
  6. secret: 'itheima', // secret 属性的值可以为任意字符串
  7. resave: false, // 固定写法
  8. saveUninitialized: true, // 固定写法
  9. })
  10. )

4.3、向 session 存数据

        当 express-session 中间件配置成功后,即可通过 req.session 来访问和使用 session 对象,从而存储用户的关键信息:

 
  1. // 登录的 API 接口
  2. app.post('/api/login', (req, res) => {
  3. // 判断用户提交的登录信息是否正确
  4. if (req.body.username !== 'admin' || req.body.password !== '000000') {
  5. return res.send({ status: 1, msg: '登录失败' })
  6. }
  7. // TODO_02:请将登录成功后的用户信息,保存到 Session 中
  8. // 注意:只有成功配置了 express-session 这个中间件之后,才能够通过 req 点出来 session 这个属性
  9. req.session.user = req.body // 用户的信息
  10. console.log(req.body)
  11. req.session.islogin = true // 用户的登录状态
  12. res.send({ status: 0, msg: '登录成功' })
  13. })

4.4、从 session 取数据

可以直接从 req.session 对象上获取之前存储的数据,示例代码如下:

 
  1. // 获取用户姓名的接口
  2. app.get('/api/username', (req, res) => {
  3. // TODO_03:请从 Session 中获取用户的名称,响应给客户端
  4. if (!req.session.islogin) {
  5. return res.send({ status: 1, msg: 'fail' })
  6. }
  7. res.send({
  8. status: 0,
  9. msg: 'success',
  10. username: req.session.user.username,
  11. })
  12. })

4.5、清空 session

调用 req.session.destroy() 函数,即可清空服务器保存的 session 信息。

 
  1. // 退出登录的接口
  2. app.post('/api/logout', (req, res) => {
  3. // TODO_04:清空 Session 信息
  4. req.session.destroy()
  5. res.send({
  6. status: 0,
  7. msg: '退出登录成功',
  8. })
  9. })

4.6、完整示例

index.html 

 
  1. <!DOCTYPE html>
  2. <html lang="en">
  3. <head>
  4. <meta charset="UTF-8">
  5. <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  6. <title>后台主页</title>
  7. <script src="./jquery.js"></script>
  8. </head>
  9. <body>
  10. <h1>首页</h1>
  11. <button id="btnLogout">退出登录</button>
  12. <script>
  13. $(function () {
  14. // 页面加载完成后,自动发起请求,获取用户姓名
  15. $.get('/api/username', function (res) {
  16. // status 为 0 表示获取用户名称成功;否则表示获取用户名称失败!
  17. if (res.status !== 0) {
  18. alert('您尚未登录,请登录后再执行此操作!')
  19. location.href = './login.html'
  20. } else {
  21. alert('欢迎您:' + res.username)
  22. }
  23. })
  24. // 点击按钮退出登录
  25. $('#btnLogout').on('click', function () {
  26. // 发起 POST 请求,退出登录
  27. $.post('/api/logout', function (res) {
  28. if (res.status === 0) {
  29. // 如果 status 为 0,则表示退出成功,重新跳转到登录页面
  30. location.href = './login.html'
  31. }
  32. })
  33. })
  34. })
  35. </script>
  36. </body>
  37. </html>

login.html

 
  1. <!DOCTYPE html>
  2. <html lang="en">
  3. <head>
  4. <meta charset="UTF-8">
  5. <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  6. <title>登录页面</title>
  7. <script src="./jquery.js"></script>
  8. </head>
  9. <body>
  10. <!-- 登录表单 -->
  11. <form id="form1">
  12. <div>账号:<input type="text" name="username" autocomplete="off" /></div>
  13. <div>密码:<input type="password" name="password" /></div>
  14. <button>登录</button>
  15. </form>
  16. <script>
  17. $(function () {
  18. // 监听表单的提交事件
  19. $('#form1').on('submit', function (e) {
  20. // 阻止默认提交行为
  21. e.preventDefault()
  22. // 发起 POST 登录请求
  23. $.post('/api/login', $(this).serialize(), function (res) {
  24. // status 为 0 表示登录成功;否则表示登录失败!
  25. if (res.status === 0) {
  26. location.href = './index.html'
  27. } else {
  28. alert('登录失败!')
  29. }
  30. })
  31. })
  32. })
  33. </script>
  34. </body>
  35. </html>

app.js

 
  1. // 导入 express 模块
  2. const express = require('express')
  3. // 创建 express 的服务器实例
  4. const app = express()
  5. // TODO_01:请配置 Session 中间件
  6. const session = require('express-session')
  7. app.use(
  8. session({
  9. secret: 'itheima',
  10. resave: false,
  11. saveUninitialized: true,
  12. })
  13. )
  14. // 托管静态页面
  15. app.use(express.static('./pages'))
  16. // 解析 POST 提交过来的表单数据
  17. app.use(express.urlencoded({ extended: false }))
  18. // 登录的 API 接口
  19. app.post('/api/login', (req, res) => {
  20. // 判断用户提交的登录信息是否正确
  21. if (req.body.username !== 'admin' || req.body.password !== '000000') {
  22. return res.send({ status: 1, msg: '登录失败' })
  23. }
  24. // TODO_02:请将登录成功后的用户信息,保存到 Session 中
  25. // 注意:只有成功配置了 express-session 这个中间件之后,才能够通过 req 点出来 session 这个属性
  26. req.session.user = req.body // 用户的信息
  27. console.log(req.body)
  28. req.session.islogin = true // 用户的登录状态
  29. res.send({ status: 0, msg: '登录成功' })
  30. })
  31. // 获取用户姓名的接口
  32. app.get('/api/username', (req, res) => {
  33. // TODO_03:请从 Session 中获取用户的名称,响应给客户端
  34. if (!req.session.islogin) {
  35. return res.send({ status: 1, msg: 'fail' })
  36. }
  37. res.send({
  38. status: 0,
  39. msg: 'success',
  40. username: req.session.user.username,
  41. })
  42. })
  43. // 退出登录的接口
  44. app.post('/api/logout', (req, res) => {
  45. // TODO_04:清空 Session 信息
  46. req.session.destroy()
  47. res.send({
  48. status: 0,
  49. msg: '退出登录成功',
  50. })
  51. })
  52. // 调用 app.listen 方法,指定端口号并启动web服务器
  53. app.listen(80, function () {
  54. console.log('Express server running at http://127.0.0.1:80')
  55. })

5、JWT 认证机制

5.1、了解 Session 认证的局限性

        Session 认证机制需要配合 Cookie 才能实现。由于 Cookie 默认不支持跨域访问,所以,当涉及到前端跨域请求后端接口的时候,需要做很多额外的配置,才能实现跨域 Session 认证。

注意:

  • 当前端请求后端接口不存在跨域问题的时候,推荐使用 Session 身份认证机制。
  • 当前端需要跨域请求后端接口的时候,不推荐使用 Session 身份认证机制,推荐使用 JWT 认证机制。

5.2、什么是 JWT

JWT(英文全称:JSON Web Token)是目前最流行跨域认证解决方案

5.3、JWT 工作原理

总结:用户的信息通过 Token 字符串的形式,保存在客户端浏览器中。服务器通过还原 Token 字符串的形式来认证用户的身份。 

5.4、JWT 组成部分

JWT 通常由三部分组成,分别是 Header(头部)、Payload(有效荷载)、Signature(签名)。

三者之间使用英文的“.”分隔,格式如下:

下面是 JWT 字符串的示例: 

5.5、JWT 三个部分各自代表的含义 

JWT 的三个组成部分,从前到后分别是 HeaderPayloadSignature

其中:

  • Payload 部分才是真正的用户信息,它是用户信息经过加密之后生成的字符串。
  • Header 和 Signature 安全性相关的部分,只是为了保证 Token 的安全性。

5.6、JWT 使用方式 

客户端收到服务器返回的 JWT 之后,通常会将它储存在 localStorage 或 sessionStorage 中。

此后,客户端每次与服务器通信,都要带上这个 JWT 的字符串,从而进行身份认证。推荐的做法是把 JWT 放在 HTTP 请求头的 Authorization 字段中,格式如下:

 

6、在 Express 中使用 JWT

6.1、安装 JWT 相关的包

运行如下命令,安装如下两个 JWT 相关的包:

npm install jsonwebtoken express-jwt

其中:

  • jsonwebtoken 用于生成 JWT 字符串
  • express-jwt 用于将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象

6.2、导入 JWT 相关的包

使用 require() 函数,分别导入 JWT 相关的两个包:

 
  1. // 安装并导入 JWT 相关的两个包,分别是 jsonwebtoken 和 express-jwt
  2. const jwt = require('jsonwebtoken')
  3. const expressJWT = require('express-jwt')

6.3、定义 secret 密钥

        为了保证 JWT 字符串的安全性,防止 JWT 字符串在网络传输过程中被别人破解,我们需要专门定义一个用于加密解密的 secret 密钥:

  • 当生成 JWT 字符串的时候,需要使用 secret 密钥对用户的信息进行加密,最终得到加密好的 JWT 字符串
  • 当把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象的时候,需要使用 secret 密钥进行解密
 
  1. // 定义 secret 密钥,建议将密钥命名为 secretKey,本质上就是一个字符串
  2. const secretKey = 'itheima No1 ^_^'

6.4、在登录成功后生成 JWT 字符串

调用 jsonwebtoken 包提供的 sign() 方法,将用户的信息加密成 JWT 字符串,响应给客户端:

 
  1. // 登录接口
  2. app.post('/api/login', function (req, res) {
  3. // 将 req.body 请求体中的数据,转存为 userinfo 常量
  4. const userinfo = req.body
  5. // 登录失败
  6. if (userinfo.username !== 'admin' || userinfo.password !== '000000') {
  7. return res.send({
  8. status: 400,
  9. message: '登录失败!',
  10. })
  11. }
  12. // 登录成功
  13. // TODO_03:在登录成功之后,调用 jwt.sign() 方法生成 JWT 字符串。并通过 token 属性发送给客户端
  14. // 参数1:用户的信息对象
  15. // 参数2:加密的秘钥
  16. // 参数3:配置对象,可以配置当前 token 的有效期
  17. // 记住:千万不要把密码加密到 token 字符中
  18. const tokenStr = jwt.sign({ username: userinfo.username }, secretKey, { expiresIn: '30s' })
  19. res.send({
  20. status: 200,
  21. message: '登录成功!',
  22. token: tokenStr, // 要发送给客户端的 token 字符串
  23. })
  24. })

6.5、将 JWT 字符串还原为 JSON 对象

  • 客户端每次在访问那些有权限接口的时候,都需要主动通过请求头中的 Authorization 字段,将 Token 字符串发送到服务器进行身份认证。
  • 此时,服务器可以通过 express-jwt 这个中间件,自动将客户端发送过来的 Token 解析还原成 JSON 对象:
 
  1. // 使用 app.use() 来注册中间件
  2. // expressJWT({ secret: secretKey }) 就是用来解析 Token 的中间件
  3. // .unless({ path: [/^\/api\//] }) 用来指定哪些接口不需要访问权限
  4. app.use(expressJWT({ secret: secretKey }).unless({ path: [/^\/api\//] }))

6.6、使用 req.user 获取用户信息

当 express-jwt 这个中间件配置成功之后,即可在那些有权限的接口中,使用 req.user 对象,来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息了,示例代码如下: 

 
  1. // 这是一个有权限的 API 接口
  2. app.get('/admin/getinfo', function (req, res) {
  3. // TODO_05:使用 req.user 获取用户信息,并使用 data 属性将用户信息发送给客户端
  4. console.log(req.user)
  5. res.send({
  6. status: 200,
  7. message: '获取用户信息成功!',
  8. data: req.user, // 要发送给客户端的用户信息
  9. })
  10. })

6.7、捕获解析 JWT 失败后产生的错误 

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