如何对接口鉴权这样一个功能开发做面向对象分析？
面向对象分析主要的分析对象是“需求”，因此，面向对象分析可以粗略地看成“需求分析”。
1. 第一轮基础分析
用户名和密码的方式
2. 第二轮分析优化
调用方将请求接口的 URL 跟 AppID、密码拼接在一起，然后进行加密，生成一个 token。
调用方在进行接口请求的的时候，将这个 token 及 AppID，随 URL 一块传递给微服务端。微服务端接收到这些数据之后，根据 AppID 从数据库中取出对应的密码，并通过同样的 token 生成算法，生成另外一个 token。用这个新生成的 token 跟调用方传递过来的 token 对比。如果一致，则允许接口调用请求；否则，就拒绝接口调用请求。
3. 第三轮分析优化
我们可以进一步优化 token 生成算法，引入一个随机变量，让每次接口请求生成的 token 都不一样。我们可以选择时间戳作为随机变量。
调用方在进行接口请求的时候，将 token、AppID、时间戳，随 URL 一并传递给微服务端。微服务端在收到这些数据之后，会验证当前时间戳跟传递过来的时间戳，是否在一定的时间窗口内（比如一分钟）。如果超过一分钟，则判定 token 过期，拒绝接口请求。如果没有超过一分钟，则说明 token 没有过期，就再通过同样的 token 生成算法，在服务端生成新的 token，与调用方传递过来的 token 比对，看是否一致。如果一致，则允许接口调用请求；否则，就拒绝接口调用请求。
4. 第四轮分析优化
针对 AppID 和密码的存储，我们最好能灵活地支持各种不同的存储方式，比如 ZooKeeper、本地配置文件、自研配置中心、MySQL、Redis 等。
5. 最终确定需求
- 调用方进行接口请求的时候，将 URL、AppID、密码、时间戳拼接在一起，通过加密算法生成 token，并且将 token、AppID、时间戳拼接在 URL 中，一并发送到微服务端。
- 微服务端在接收到调用方的接口请求之后，从请求中拆解出 token、AppID、时间戳。
- 微服务端首先检查传递过来的时间戳跟当前时间，是否在 token 失效时间窗口内。如果已经超过失效时间，那就算接口调用鉴权失败，拒绝接口调用请求。
- 如果 token 验证没有过期失效，微服务端再从自己的存储中，取出 AppID 对应的密码，通过同样的 token 生成算法，生成另外一个 token，与调用方传递过来的 token 进行匹配；如果一致，则鉴权成功，允许接口调用，否则就拒绝接口调用。
如何利用面向对象设计和编程开发接口鉴权功能？
如何进行面向对象设计？
- 划分职责进而识别出有哪些类；
- 定义类及其属性和方法；
- 定义类与类之间的交互关系；
- 将类组装起来并提供执行入口。
1. 划分职责进而识别出有哪些类
根据需求描述，把其中涉及的功能点，一个一个罗列出来，然后再去看哪些功能点职责相近，操作同样的属性，是否应该归为同一个类。让我们拆解上文的最终需求，注意：拆解出来的每个功能点要尽可能的小。每个功能点只负责做一件很小的事情（单一职责）。
- 把 URL、AppID、密码、时间戳拼接为一个字符串；
- 对字符串通过加密算法加密生成 token；
- 将 token、AppID、时间戳拼接到 URL 中，形成新的 URL；
- 解析 URL，得到 token、AppID、时间戳等信息；
- 从存储中取出 AppID 和对应的密码；
- 根据时间戳判断 token 是否过期失效；
- 验证两个 token 是否匹配；
我们发现，1、2、6、7 都是跟 token 有关，负责 token 的生成、验证；3、4 都是在处理 URL，负责 URL 的拼接、解析；5 是操作 AppID 和密码，负责从存储中读取 AppID 和密码。
所以，我们可以粗略地得到三个核心的类：AuthToken、Url、CredentialStorage。
- AuthToken 负责实现 1、2、6、7 这四个操作；
- Url 负责 3、4 两个操作；
- CredentialStorage 负责 5 这个操作。
这个需求相对简单，针对复杂的需求开发，我们首先要做的是进行模块划分，将需求先简单划分成几个小的、独立的功能模块，然后再在模块内部，应用我们刚刚讲的方法，进行面向对象设计。而模块的划分和识别，跟类的划分和识别，是类似的套路。
2. 定义类及其属性和方法
AuthToken 类相关的功能点有四个：
- 把 URL、AppID、密码、时间戳拼接为一个字符串；
- 对字符串通过加密算法加密生成 token；
- 根据时间戳判断 token 是否过期失效；
- 验证两个 token 是否匹配。
识别出需求描述中的动词，作为候选的方法，再进一步过滤筛选。类比一下方法的识别，我们可以把功能点中涉及的名词，作为候选属性，然后同样进行过滤筛选。我们可以借用这个思路，根据功能点描述，识别出来 AuthToken 类的属性和方法，如下所示：
从上面的类图中，我们可以发现这样三个小细节。
第一个细节：并不是所有出现的名词都被定义为类的属性，比如 URL、AppID、密码、时间戳这几个名词，我们把它作为了方法的参数。
第二个细节：我们还需要挖掘一些没有出现在功能点描述中属性，比如 createTime，expireTimeInterval，它们用在 isExpired() 函数中，用来判定 token 是否过期。
第三个细节：我们还给 AuthToken 类添加了一个功能点描述中没有提到的方法 getToken()。
第一个细节告诉我们，从业务模型上来说，不应该属于这个类的属性和方法，不应该被放到这个类里。比如 URL、AppID 这些信息，从业务模型上来说，不应该属于 AuthToken，所以我们不应该放到这个类中。
第二、第三个细节告诉我们，在设计类具有哪些属性和方法的时候，不能单纯地依赖当下的需求，还要分析这个类从业务模型上来讲，理应具有哪些属性和方法。这样可以一方面保证类定义的完整性，另一方面不仅为当下的需求还为未来的需求做些准备。
Url 类相关的功能点有两个：
- 将 token、AppID、时间戳拼接到 URL 中，形成新的 URL；
- 解析 URL，得到 token、AppID、时间戳等信息。
接口请求并不一定是以 URL 的形式来表达，还有可能是 Dubbo、RPC 等其他形式。为了让这个类更加通用，命名更加贴切，我们接下来把它命名为 ApiRequest。下面是我根据功能点描述设计的 ApiRequest 类。
CredentialStorage 类相关的功能点有一个：
- 从存储中取出 AppID 和对应的密码。
3. 定义类与类之间的交互关系
泛化、实现、组合、依赖 这四种关系掌握即可
泛化（Generalization）可以简单理解为继承关系。具体到 Java 代码就是下面这样：
public class A { ... }
public class B extends A { ... }
实现（Realization）一般是指接口和实现类之间的关系。具体到 Java 代码就是下面这样：
public interface A {...}
public class B implements A { ... }
依赖（Dependency）是一种比关联关系更加弱的关系，包含关联关系。不管是 B 类对象是 A 类对象的成员变量，还是 A 类的方法使用 B 类对象作为参数或者返回值、局部变量，只要 B 类对象和 A 类对象有任何使用关系，我们都称它们有依赖关系。具体到 Java 代码就是下面这样：
public class A {
private B b;
public A(B b) {
this.b = b;
}
}
或者
public class A {
private B b;
public A() {
this.b = new B();
}
}
或者
public class A {
public void func(B b) { ... }
}
组合（Association）具体到代码层面，只要 B 类对象是 A 类对象的成员变量，那我们就称，A 类跟 B 类是组合关系。具体到 Java 代码就是下面这样：
public class A {
private B b;
public A(B b) {
this.b = b;
}
}
或者
public class A {
private B b;
public A() {
this.b = new B();
}
}
4. 将类组装起来并提供执行入口
接口鉴权并不是一个独立运行的系统，而是一个集成在系统上运行的组件，所以，我们封装所有的实现细节，设计了一个最顶层的 ApiAuthenticator 接口类，暴露一组给外部调用者使用的 API 接口，作为触发执行鉴权逻辑的入口。具体的类的设计如下所示：
如何进行面向对象编程？
面向对象设计完成之后，我们已经定义清晰了类、属性、方法、类之间的交互，并且将所有的类组装起来，提供了统一的执行入口。接下来，面向对象编程的工作，就是将这些设计思路翻译成代码实现。有了前面的类图，这部分工作相对来说就比较简单了。所以，这里我只给出比较复杂的 ApiAuthenticator 的实现。
public interface ApiAuthenticator {
void auth(String url);
void auth(ApiRequest apiRequest);
}
public class DefaultApiAuthenticatorImpl implements ApiAuthenticator {
private CredentialStorage credentialStorage;
public DefaultApiAuthenticatorImpl() {
this.credentialStorage = new MysqlCredentialStorage();
}
public DefaultApiAuthenticatorImpl(CredentialStorage credentialStorage) {
this.credentialStorage = credentialStorage;
}
@Override
public void auth(String url) {
ApiRequest apiRequest = ApiRequest.buildFromUrl(url);
auth(apiRequest);
}
@Override
public void auth(ApiRequest apiRequest) {
String appId = apiRequest.getAppId();
String token = apiRequest.getToken();
long timestamp = apiRequest.getTimestamp();
String originalUrl = apiRequest.getOriginalUrl();
AuthToken clientAuthToken = new AuthToken(token, timestamp);
if (clientAuthToken.isExpired()) {
throw new RuntimeException("Token is expired.");
}
String password = credentialStorage.getPasswordByAppId(appId);
AuthToken serverAuthToken = AuthToken.generate(originalUrl, appId, password, timestamp);
if (!serverAuthToken.match(clientAuthToken)) {
throw new RuntimeException("Token verfication failed.");
}
}
}