前端认证系统实现指南

概述

前端 JWT 认证系统已成功实现，提供完整的用户注册、登录、自动 token 刷新和路由保护功能。

已实现的功能

✅ 状态管理（Jotai Atoms）

文件: src/atoms/auth-atoms.ts

authTokensAtom - JWT tokens 存储（localStorage 持久化）
currentUserAtom - 当前用户信息（localStorage 持久化）
isAuthenticatedAtom - 认证状态（派生 atom）
isAdminAtom - 管理员状态（派生 atom）
loginAtom - 登录操作（写入 atom）
logoutAtom - 登出操作（写入 atom）
updateTokensAtom - 更新 tokens（写入 atom）

✅ 认证服务

文件: src/services/auth-service.ts

register() - 用户注册
login() - 用户登录
refreshToken() - 刷新 access token
getCurrentUser() - 获取当前用户信息
logout() - 客户端登出

✅ Axios 拦截器

文件: src/services/api.ts

请求拦截器:

自动从 localStorage 读取 access token
自动附加到 Authorization header
跳过认证端点（/api/auth/*）

响应拦截器:

检测 401 错误和 token 过期
自动使用 refresh token 刷新 access token
实现请求队列机制（防止并发刷新）
Token 刷新失败时清除认证数据并重定向到登录页

✅ UI 组件

登录表单 (src/components/login-form/)

用户名和密码输入
表单验证
加载状态
错误处理
登录成功后自动跳转

注册表单 (src/components/register-form/)

用户名、邮箱、密码输入
密码确认
完整的表单验证（长度、格式）
加载状态
错误处理
注册成功后自动登录并跳转

路由保护 (src/components/protected-route/)

检查认证状态
未认证时重定向到登录页
保存原始访问路径

用户菜单 (src/components/user-menu/)

显示当前用户信息
显示用户角色（管理员/标注员）
下拉菜单
登出按钮

✅ 路由配置

文件: src/app/app.tsx

公开路由:

/login - 登录页面
/register - 注册页面
已登录用户访问时自动重定向到首页

受保护路由:

/ - 首页
/projects - 项目管理
/tasks - 任务管理
/annotations - 标注管理
所有其他路由
未登录用户访问时自动重定向到登录页

使用方法

1. 启动后端服务器

cd backend
python main.py

2. 启动前端开发服务器

cd web
yarn start lq_label

3. 访问应用

打开浏览器访问 http://localhost:4200

4. 测试流程

首次访问 - 自动重定向到登录页
注册新用户 - 点击"立即注册"链接
填写注册表单 - 输入用户名、邮箱、密码
自动登录 - 注册成功后自动登录并跳转到首页
使用应用 - 访问项目、任务、标注等功能
Token 自动刷新 - Access token 过期时自动刷新
登出 - 点击右上角用户菜单中的"退出登录"

技术实现细节

Token 存储

Tokens 和用户信息存储在 localStorage 中：

// 存储结构
localStorage.setItem('auth_tokens', JSON.stringify({
  access_token: "...",
  refresh_token: "...",
  token_type: "bearer"
}));

localStorage.setItem('current_user', JSON.stringify({
  id: "user_xxx",
  username: "testuser",
  email: "test@example.com",
  role: "annotator",
  created_at: "2024-01-22T..."
}));

自动 Token 刷新流程

1. API 请求返回 401 错误
   ↓
2. 检查错误类型是否为 token_expired
   ↓
3. 检查是否已在刷新中（防止并发）
   ↓
4. 使用 refresh_token 调用 /api/auth/refresh
   ↓
5. 更新 localStorage 中的 tokens
   ↓
6. 重试原始请求（使用新 token）
   ↓
7. 处理队列中的其他请求

请求队列机制

当多个请求同时遇到 token 过期时：

// 第一个请求触发 token 刷新
isRefreshing = true;

// 其他请求进入队列等待
failedQueue.push({ resolve, reject });

// Token 刷新完成后处理队列
processQueue();

路由保护

// 受保护的路由
<ProtectedRoute>
  <Layout>
    <Routes>
      {/* 应用路由 */}
    </Routes>
  </Layout>
</ProtectedRoute>

// ProtectedRoute 组件检查认证状态
if (!isAuthenticated) {
  return <Navigate to="/login" state={{ from: location }} replace />;
}

样式设计

登录/注册页面

渐变背景（紫色主题）
居中卡片布局
圆角和阴影效果
响应式设计
输入框焦点效果
按钮悬停动画

用户菜单

头像（用户名首字母）
用户信息显示
下拉动画
点击外部关闭
主题适配（支持深色模式）

安全特性

1. Token 安全

Access token 存储在 localStorage
自动附加到请求 header
15 分钟过期时间
自动刷新机制

2. 密码验证

最少 8 个字符
客户端验证
服务器端二次验证

3. 表单验证

用户名长度（3-50 字符）
邮箱格式验证
密码确认匹配
实时错误提示

4. XSS 防护

React 自动转义
不使用 dangerouslySetInnerHTML
输入清理

错误处理

网络错误

// API 拦截器自动处理
- 显示 toast 错误消息
- 记录到控制台
- 返回格式化错误对象

认证错误

// 401 Unauthorized
- Token 过期 → 自动刷新
- Token 无效 → 重定向到登录页
- 刷新失败 → 清除数据并重定向

// 403 Forbidden
- 显示权限不足消息

表单错误

// 客户端验证
- 空字段检查
- 格式验证
- 长度验证
- 密码匹配检查

// 服务器端错误
- 用户名已存在
- 邮箱已存在
- 密码错误

性能优化

1. 状态持久化

使用 atomWithStorage 自动同步 localStorage
页面刷新后保持登录状态

2. 请求优化

Token 刷新时使用请求队列
防止并发刷新请求
自动重试失败请求

3. 组件优化

使用 React.memo（如需要）
避免不必要的重渲染
懒加载路由组件（可选）

开发调试

查看存储的 Tokens

// 在浏览器控制台
console.log(JSON.parse(localStorage.getItem('auth_tokens')));
console.log(JSON.parse(localStorage.getItem('current_user')));

清除认证数据

// 在浏览器控制台
localStorage.removeItem('auth_tokens');
localStorage.removeItem('current_user');
location.reload();

测试 Token 刷新

// 修改 access_token 为无效值
const tokens = JSON.parse(localStorage.getItem('auth_tokens'));
tokens.access_token = 'invalid_token';
localStorage.setItem('auth_tokens', JSON.stringify(tokens));

// 然后发起任何 API 请求，应该自动刷新

常见问题

Q: 为什么刷新页面后还是登录状态？

A: 使用 atomWithStorage 将认证数据持久化到 localStorage，页面刷新后自动恢复。

Q: Token 过期后会发生什么？

A: 自动使用 refresh token 刷新 access token，用户无感知。如果 refresh token 也过期，会重定向到登录页。

Q: 如何测试未登录状态？

A: 点击用户菜单中的"退出登录"，或在控制台清除 localStorage。

Q: 如何添加新的受保护路由？

A: 在 app.tsx 的 ProtectedRoute 内部添加新的 <Route> 即可。

Q: 如何自定义登录/注册页面样式？

A: 修改对应的 .module.scss 文件，使用 CSS 变量支持主题切换。

下一步增强

可选功能

记住我功能（延长 token 有效期）
社交登录（OAuth）
邮箱验证
密码重置
用户资料编辑
头像上传
双因素认证（2FA）
登录历史记录
设备管理

性能优化

路由懒加载
组件代码分割
Token 预刷新（在过期前刷新）
离线支持（Service Worker）

文件清单

新增文件

web/apps/lq_label/src/
├── atoms/
│   └── auth-atoms.ts                    # 认证状态管理
├── services/
│   └── auth-service.ts                  # 认证 API 服务
├── components/
│   ├── login-form/
│   │   ├── login-form.tsx              # 登录表单组件
│   │   ├── login-form.module.scss      # 登录表单样式
│   │   └── index.ts
│   ├── register-form/
│   │   ├── register-form.tsx           # 注册表单组件
│   │   ├── register-form.module.scss   # 注册表单样式
│   │   └── index.ts
│   ├── protected-route/
│   │   ├── protected-route.tsx         # 路由保护组件
│   │   └── index.ts
│   └── user-menu/
│       ├── user-menu.tsx               # 用户菜单组件
│       ├── user-menu.module.scss       # 用户菜单样式
│       └── index.ts

修改文件

web/apps/lq_label/src/
├── atoms/
│   └── index.ts                         # 导出 auth-atoms
├── services/
│   ├── index.ts                         # 导出 auth-service
│   └── api.ts                           # 添加 token 拦截器
├── app/
│   └── app.tsx                          # 添加认证路由
└── components/
    └── layout/
        └── top-bar.tsx                  # 添加用户菜单

总结

前端 JWT 认证系统已完全实现，包括：

✅ 完整的用户注册和登录流程
✅ 自动 token 管理和刷新
✅ 路由保护和重定向
✅ 用户界面和交互
✅ 错误处理和用户反馈
✅ 状态持久化
✅ 主题适配

系统已经可以投入使用！🎉

实现日期: 2024-01-22
状态: ✅ 完成
文档版本: 1.0

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前端认证系统实现指南

概述

已实现的功能

✅ 状态管理（Jotai Atoms）

✅ 认证服务

✅ Axios 拦截器

✅ UI 组件

✅ 路由配置

使用方法

1. 启动后端服务器

2. 启动前端开发服务器

3. 访问应用

4. 测试流程

技术实现细节

Token 存储

自动 Token 刷新流程

请求队列机制

路由保护

样式设计

登录/注册页面

用户菜单

安全特性

1. Token 安全

2. 密码验证

3. 表单验证

4. XSS 防护

错误处理

网络错误

认证错误

表单错误

性能优化

1. 状态持久化

2. 请求优化

3. 组件优化

开发调试

查看存储的 Tokens

清除认证数据

测试 Token 刷新

常见问题

Q: 为什么刷新页面后还是登录状态？

Q: Token 过期后会发生什么？

Q: 如何测试未登录状态？

Q: 如何添加新的受保护路由？

Q: 如何自定义登录/注册页面样式？

下一步增强

可选功能

性能优化

文件清单

新增文件

修改文件

总结

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