前言
笔者之前开发过一套C/S架构的桌面应用，采用了JWT作为用户的登录认证和授权。遇到的唯一问题就是JWT过期了该怎么办？设想当一个用户正在进行业务操作，突然因为Token过期失效，莫名其妙地跳转到登录界面，是不是一件很无语的事。当然笔者也曾想过：为何不把JWT的有效期尽量设长些(假设24小时)，用户每天总要下班退出系统吧，呵呵！这显然有点投机取巧，也违背了JWT的安全设计，看来等另想它法。

设计思路

后来笔者的做法是：当客户端每次发起Http请求时，先判断本地Token是否存在： 

1. 如果不存在，则先向服务端发起登录验证请求，从而获取Token。

2. 如果已存在，则检测Token是否即将过期。如果是的话，就重新发起登录验证更新Token，否则继续使用当前Token。其中判断Token是否即将过期没有一个标准设定，个人认为在1~5分钟之间比较合适。 以上就是实现Token自动续期的整个过程。

知识准备
什么是JWT
JWT(JSON Web Token) 是一个开发标准 (RFC 7519)，它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于作为JSON对象在各方之间安全地传输信息。该信息可以被验证和信任，因为它是数字签名的。JWT是由头部 (Header)、载荷 (Payload) 和签名 (Signature) 三部分组成，它们之间用圆点(.)连接。JWT最常见的应用场景是授权(Authorization)和信息交换(Information Exchange)。

什么是Refit
Refit 是一个受到Square的Retrofit库（Java）启发的自动类型安全REST库。我们的应用程序通过Refit请求网络，实际上是使用Refit接口层封装请求参数、Header、Url等信息，之后由HttpClient完成后续的请求操作，在服务端返回数据之后，HttpClient将原始的结果交给Refit，后者根据用户的需求对结果进行解析的过程。

技术实现
我们需要先创建客户端和服务端。为了演示方便，客户端仍用WinForm，服务器使用ASP.NET Core Web API。如图所示：

 JwtToken.Shared 公共类库：定义了一些POCO对象，供客户端/服务端共享使用。其中 TokenResult 定义如下：

public record TokenResult
    {
        /// <summary>
        /// 访问令牌
        /// </summary>
        public string AccessToken { get; init; }

        /// <summary>
        /// 过期时间
        /// </summary>
        public DateTime ExpiredTime { get; init; }
    }

服务端实现
JwtToken.Server 提供两个后台服务：一个是登录验证服务，为客户端颁发用户凭证(JWT)，另一个是获取系统时间服务。在 Program 启动类，我们需要添加和使用指定服务，从而开启JWT认证和授权。 代码如下：

public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
           // 堆代码 duidaima.com
            var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
            builder.Services.AddControllers();
            builder.Services.AddAuthentication(options =>
            {
                options.DefaultAuthenticateScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
                options.DefaultChallengeScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
            })
            .AddJwtBearer(o =>
            {
                o.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
                {
                    NameClaimType = "Name",
                    RoleClaimType = "Role",
                    ValidateAudience = false,
                    ValidateIssuer = false,
                    ValidateLifetime = true,
                    ClockSkew = TimeSpan.FromSeconds(30),
                    IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(JwtConsts.SigningKey))
                };
            });
            builder.Services.AddAuthorization();

            var app = builder.Build();
            app.UseAuthentication();
            app.UseAuthorization();
            app.MapControllers();
            app.Run();
        }
    }

DemoController 控制器：提供 LoginAsync() 和 GetCurrentTimeAsync() 两个方法，代码如下：

[ApiController]
    [Route("[controller]")]
    public class DemoController : ControllerBase
    {
        /// <summary>
        /// 登录
        /// </summary>
        /// <param name="dto"></param>
        /// <returns></returns>
        [HttpPost("Login")]
        public async ValueTask<TokenResult> LoginAsync(LoginDto dto)
        {
            var user = GetUserInfo(dto.UserName);
            if (user.Password == dto.Password) // 登录密码验证
            {
                TokenResult tokenResult = await JwtHelper.GenerateAsync(user.Id, user.UserName, user.Name, user.PhoneNumber);
                return tokenResult;
            }
            return null;
        }

        /// <summary>
        /// 获取当前时间
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        [Authorize]
        [HttpGet("CurrentTime")]
        public ValueTask<DateTimeOffset> GetCurrentTimeAsync()
        {
            return ValueTask.FromResult(DateTimeOffset.Now);
        }
    }

第26行代码：给 GetCurrentTimeAsync() 加上 [Authorize] 特性后， 当前服务必须授权后才能访问。
第16行代码：根据用户的Id、用户名、姓名等信息来生成 TokenResult ，它包含JWT令牌和过期时间。下面是JWT的生成代码：

public static class JwtHelper
    {
        /// <summary>
        /// 生成Token
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static ValueTask<TokenResult> GenerateAsync(int id, string username, string name, string phoneNumber)
        {
            var claims = new List<Claim>()
            {
                new Claim("UserId", id.ToString()), // 用户Id
                new Claim("UserName", username),  // 用户名
                new Claim("Name", name) , // 姓名
                new Claim("PhoneNumber", phoneNumber) // 手机号码
            };

            var tokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();
            var expiresAt = DateTime.Now.AddMinutes(20); // 过期时间
            var tokenDescriptor = new SecurityTokenDescriptor
            {
                Subject = new ClaimsIdentity(claims),
                Expires = expiresAt,
                SigningCredentials = new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(Encoding.ASCII.GetBytes(JwtConsts.SigningKey)),
                   SecurityAlgorithms.HmacSha256Signature)
            };

            var token = tokenHandler.CreateToken(tokenDescriptor);
            var tokenString = tokenHandler.WriteToken(token);

            return ValueTask.FromResult(new TokenResult
            {
                AccessToken = tokenString,
                ExpiredTime = expiresAt
            });
        }
    }

第18行代码：设置Token的过期时间，这里我们把有效期设为20分钟。

客户端实现
 JwtToken.Client 定义后台服务调用接口和实现Token自动续期。IDemoApi 接口定义如下：

[Headers(new[] { "Authorization:Bearer" })]
    public interface IDemoApi
    {
        /// <summary>
        /// 获取当前时间
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        [Get("/Demo/CurrentTime")]
        Task<DateTimeOffset> GetCurrentTimeAsync();
    }

第1行代码：给 IDemApi 接口加上 [Headers(...)] 特性，这样每次调用 GetCurrentTimeAsync() 方法，Http请求头部都会携带此信息。JWT的标准头部格式为：Authorization: Bearer <token>。接下来，就是实现Token自动续期功能。笔者封装了一个 RestHelper 类，核心代码如下：

/// <summary>
    /// Rest请求服务
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T"></typeparam>
    /// <returns></returns>
    public static T For<T>()
    {
        var settings = new RefitSettings()
        {
            AuthorizationHeaderValueGetter = () => GetTokenAsync(),
        };

        return RestService.For<T>(BaseUrl, settings);
    }

    /// <summary>
    /// 获取Token
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    private static async Task<string> GetTokenAsync()
    {
        if (TokenResult is null || DateTimeOffset.Now.AddMinutes(1) >= TokenResult?.ExpiredTime)
        {
            var uri = new Uri($"{BaseUrl}/demo/login", UriKind.Absolute);

            var dto = new LoginDto { UserName = "fjq", Password = "123456" };

            using var httpResMsg = await new HttpClient().PostAsync(uri, JsonContent.Create(dto));

            if (httpResMsg.IsSuccessStatusCode)
            {
                var jsonStr = await httpResMsg.Content.ReadAsStringAsync();

                TokenResult = JsonHelper.FromJson<TokenResult>(jsonStr);
            }
        }

        return TokenResult?.AccessToken;
    }

第10行代码：AuthorizationHeaderValueGetter 是 RefitSettings 对象的一个委托属性，用来提供授权头部信息，即JWT字符串。
第22至35行代码：即按照笔者前面的思路转换成代码，这里就不多介绍了。

最后，我们通过下面一行代码来获取后台系统时间：

 var dt = await RestHelper.For<IDemoApi>().GetCurrentTimeAsync();  

界面运行效果如下(亲测有效)：