一文搞懂主流的掃碼登錄技術(shù)原理
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來(lái)自：開源中國(guó)，作者：imtech
鏈接：https://my.oschina.net/u/4231722/blog/3154805
1、引言
掃碼登錄這個(gè)功能，最早應(yīng)該是微信的PC端開始搞，雖然有點(diǎn)反人類的功能（不掃碼也沒(méi)別的方式登錄），但不得不說(shuō)還是很酷的。
下面這張圖，不管是IM開發(fā)者還是普通用戶，應(yīng)該很熟悉：
于是，搞IM產(chǎn)品的老板和產(chǎn)品經(jīng)理們，從此又多了一個(gè)要拋給程序員們的需求——“為什么微信有掃一掃登錄，而我們的沒(méi)有？”。
好吧，每次只要是微信有的功能，IM程序員們想甩鍋，難度就有點(diǎn)大了，畢竟老板們都都會(huì)想當(dāng)然認(rèn)為，微信有的“我”的IM產(chǎn)品里也得有。
既然無(wú)法回避，那就只能老老實(shí)實(shí)搞懂技術(shù)原理，然后自已使勁擼吧。
本文將簡(jiǎn)要的介紹掃碼登錄功能的技術(shù)實(shí)現(xiàn)邏輯，并實(shí)際結(jié)合淘寶、微信的掃碼登錄功能，學(xué)習(xí)和研究大廠主流應(yīng)用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路。
2、基本技術(shù)原理
2.1 掃碼登錄功能到底是什么樣的？
首先介紹下什么是掃碼登錄。現(xiàn)在大部分同學(xué)手機(jī)上都裝有微信、qq和淘寶這一類的軟件。而這些app都有他們相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)端。為了讓用戶在使用他們的網(wǎng)頁(yè)時(shí)登錄更加方便和安全，使用手機(jī)掃一掃就可以登錄的服務(wù)，就顯得自然而然了。
幾個(gè)主流大廠應(yīng)用掃碼登錄時(shí)的界面效果如下：
有很多小伙伴可能會(huì)感到很神奇，網(wǎng)頁(yè)上只是顯示了個(gè)二維碼，它怎么就知道是哪個(gè)手機(jī)掃到了二維碼，并且進(jìn)行登錄的呢？而且，登錄完成以后，還能直接把用戶信息顯示給用戶，真的是很神奇啊。
2.2 掃碼登錄功能的完整技術(shù)邏輯
1）網(wǎng)頁(yè)端與服務(wù)器的配合邏輯：
接下來(lái)就是對(duì)于這個(gè)服務(wù)的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)。
首先用戶打開網(wǎng)站的登錄頁(yè)面的時(shí)候，向?yàn)g覽器的服務(wù)器發(fā)送獲取登錄二維碼的請(qǐng)求。服務(wù)器收到請(qǐng)求后，隨機(jī)生成一個(gè)uuid，將這個(gè)id作為key值存入redis服務(wù)器，同時(shí)設(shè)置一個(gè)過(guò)期時(shí)間，再過(guò)期后，用戶登錄二維碼需要進(jìn)行刷新重新獲取。
同時(shí)，將這個(gè)key值和本公司的驗(yàn)證字符串合在一起，通過(guò)二維碼生成接口，生成一個(gè)二維碼的圖片（二維碼生成，網(wǎng)上有很多現(xiàn)成的接口和源碼，這里不再介紹）。然后，將二維碼圖片和uuid一起返回給用戶瀏覽器。
瀏覽器拿到二維碼和uuid后，會(huì)每隔一秒向?yàn)g覽器發(fā)送一次，登錄是否成功的請(qǐng)求。請(qǐng)求中攜帶有uuid作為當(dāng)前頁(yè)面的標(biāo)識(shí)符。這里有的同學(xué)就會(huì)奇怪了，服務(wù)器只存了個(gè)uuid在redis中作為key值，怎么會(huì)有用戶的id信息呢？
這里確實(shí)會(huì)有用戶的id信息，這個(gè)id信息是由手機(jī)服務(wù)器存入redis中的。具體請(qǐng)繼續(xù)閱讀“手機(jī)端與服務(wù)器的配合邏輯”。
2）手機(jī)端與服務(wù)器的配合邏輯：
話說(shuō)，瀏覽器拿到二維碼后，將二維碼展示到網(wǎng)頁(yè)上，并給用戶一個(gè)提示：請(qǐng)?zhí)统瞿氖謾C(jī)，打開掃一掃進(jìn)行登錄。
用戶拿出手機(jī)掃描二維碼，就可以得到一個(gè)驗(yàn)證信息和一個(gè)uuid（掃描二維碼獲取字符串的功能在網(wǎng)上同樣有很多demo，這里就不詳細(xì)介紹了）。
由于手機(jī)端已經(jīng)進(jìn)行過(guò)了登錄，在訪問(wèn)手機(jī)端的服務(wù)器的時(shí)候，參數(shù)中都會(huì)攜帶一個(gè)用戶的token，手機(jī)端服務(wù)器可以從中解析到用戶的userId（這里從token中取值而不是手機(jī)端直接傳userid是為了安全，直接傳userid可能會(huì)被截獲和修改，token是加密的，被修改的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)小很多）。手機(jī)端將解析到的數(shù)據(jù)和用戶token一起作為參數(shù)，向服務(wù)器發(fā)送驗(yàn)證登錄請(qǐng)求（這里的服務(wù)器是手機(jī)服務(wù)器，手機(jī)端的服務(wù)器跟網(wǎng)頁(yè)端服務(wù)器不是同一臺(tái)服務(wù)器）。
服務(wù)器收到請(qǐng)求后，首先對(duì)比參數(shù)中的驗(yàn)證信息，確定是否為用戶登錄請(qǐng)求接口。如果是，返回一個(gè)確認(rèn)信息給手機(jī)端。
手機(jī)端收到返回后，將登錄確認(rèn)框顯示給用戶（防止用戶誤操作，同時(shí)使登錄更加人性化）。用戶確認(rèn)是進(jìn)行的登錄操作后，手機(jī)再次發(fā)送請(qǐng)求。服務(wù)器拿到uuId和userId后，將用戶的userid作為value值存入redis中以u(píng)uid作為key的鍵值對(duì)中。
3）登錄成功時(shí)的邏輯：
然后，瀏覽器再次發(fā)送請(qǐng)求的時(shí)候，瀏覽器端的服務(wù)器就可以得到一個(gè)用戶Id，并調(diào)用登錄的方法，生成一個(gè)瀏覽器端的token，再瀏覽器再次發(fā)送請(qǐng)求的時(shí)候，將用戶信息返回給瀏覽器，登錄成功。這里存儲(chǔ)用戶id而不是直接存儲(chǔ)用戶信息是因?yàn)椋謾C(jī)端的用戶信息，不一定是和瀏覽器端的用戶信息完全一致。
4）詳細(xì)的技術(shù)原理總結(jié)如下圖所示：
3、淘寶的掃碼登錄技術(shù)實(shí)現(xiàn)
本節(jié)我們以淘寶的掃碼登錄為例，來(lái)實(shí)際研究分析一下淘寶的掃碼登錄實(shí)現(xiàn)邏輯。
登錄界面 https://login.taobao.com/member/login.jhtml 傳回來(lái)的參數(shù)為：
然后請(qǐng)求(GET)報(bào)文是這樣的:
https://qrlogin.taobao.com/qrcodelogin/qrcodeLoginCheck.do?lgToken=2c3b4d53ef0513787bf4ce711ea5ba53&defaulturl=&_ksTS=1540106757739_2804&callback=jsonp2805
關(guān)鍵的就是lgToken，是網(wǎng)頁(yè)的唯一ID，當(dāng)打開了二維碼登錄的時(shí)候，網(wǎng)頁(yè)在輪詢(應(yīng)該是長(zhǎng)輪詢long polling)調(diào)用接口去請(qǐng)求服務(wù)器。擴(kuò)展：徹底理解cookie，session，token
如果沒(méi)有掃碼，返回的為：
如果掃了的話則會(huì)返回：
{
????"code":?"10001",
????"message":?"mobile?scan?QRCode?success",
????"success":?true
}
長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有掃碼的話，網(wǎng)頁(yè)端會(huì)停止輪詢，二維碼失效！
當(dāng)手機(jī)端確認(rèn)登錄后，接口返回的是：
{?
"code":?"10006",?
"success":?true,
?"url":?"https://login.taobao.com/member/loginByIm.do?uid=cntaobaoxxx&token=ff82fc0d1d395a33d3b38ec5a4981336&time=1530179143250&asker=qrcodelogin&ask_version=1.0.0&defaulturl=https://www.taobao.com&webpas=0b7aed2d43f01825183e4a49c6cae47d1479929926"
}
表示登錄成功，當(dāng)然手機(jī)端與服務(wù)端在點(diǎn)擊"確認(rèn)登錄"之間的交互可能就是這樣：網(wǎng)頁(yè)端生成的lgToken去請(qǐng)求服務(wù)端，服務(wù)端記住了這個(gè)lgToken并認(rèn)為登錄了，當(dāng)網(wǎng)頁(yè)端再次輪詢請(qǐng)求接口時(shí)，就返回真正的登錄態(tài)Token，網(wǎng)頁(yè)端此時(shí)就可以憑著這個(gè)Token來(lái)登錄了。
詳細(xì)的技術(shù)邏輯如下圖所示：
4、微信的掃碼登錄技術(shù)實(shí)現(xiàn)
4.1 技術(shù)原理流程圖
微信的網(wǎng)頁(yè)版訪問(wèn)地址是：https://wx.qq.com/，有興趣也可以自行深入研究。
4.2 實(shí)際的技術(shù)實(shí)現(xiàn)邏輯
1）獲取唯一的uuid, 以及包含uid信息的二維碼：
//?獲取uuid
getUUID:?function()?{
????vare?=?t.defer();
????returnwindow.QRLogin?=?{},
????$.ajax({
????????url:?i.API_jsLogin,
????????dataType:?"script"
????}).done(function()?{
????????200?==?window.QRLogin.code???e.resolve(window.QRLogin.uuid)?:?e.reject(window.QRLogin.code)
????}).fail(function()?{
????????e.reject()
????}),
????e.promise
}
2）瀏覽器輪詢服務(wù)器，獲取掃碼狀態(tài)：
//?查看掃碼狀態(tài)
checkLogin:?function(e,?a)?{
????varn?=?t.defer()
????????,?a?=?a?||?0;
????returnwindow.code?=?0,
????window.checkLoginPromise?=?$.ajax({
????????url:?i.API_login?+?"?loginicon=true&uuid="+?e?+?"&tip="+?a?+?"&r="+?~newDate,
????????dataType:?"script",
????????timeout:?35e3
????}).done(function()?{
????????newRegExp("/"+?location.host?+?"/");
????????if(window.redirect_uri?&&?window.redirect_uri.indexOf("/"+?location.host?+?"/")?0)
????????????returnvoid?(location.href?=?window.redirect_uri);
????????vare?=?{
????????????code:?window.code,
????????????redirect_uri:?window.redirect_uri,
????????????userAvatar:?window.userAvatar
????????};
????????n.resolve(e)
????}).fail(function()?{
????????n.reject()
????}),
????n.promise
}
3）根據(jù)服務(wù)器返回的掃碼狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的操作：
408 掃碼超時(shí)：如果手機(jī)沒(méi)有掃碼或沒(méi)有授權(quán)登錄，服務(wù)器會(huì)阻塞約25s，然后返回狀態(tài)碼 408 -> 前端繼續(xù)輪詢
400 二維碼失效：大約5分鐘的時(shí)間內(nèi)不掃碼，二維碼失效
201 已掃碼：如果手機(jī)已經(jīng)掃碼，服務(wù)器立即返回狀態(tài)碼和用戶的基本信息 （window.code=201,window.code.userAvator="…"），-> 前端繼續(xù)輪詢
200 已授權(quán)：如果手機(jī)點(diǎn)擊了確認(rèn)登錄，服務(wù)器返回200及token -> 前端停止輪詢, 獲取到token，重定向到目標(biāo)頁(yè)
具體的代碼示例如下：
//?根據(jù)服務(wù)器返回的掃碼狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的操作
functiono(c)?{
????switch(c.code)?{
????case200:
????????t.newLoginPage(c.redirect_uri).then(function(t)?{
????????????varo?=?t.match(/(.*)<\/ret>/)
????????????????,?r?=?t.match(/
<kbd id="afajh"><form id="afajh"></form></kbd> <strong id="afajh"><dl id="afajh"></dl></strong>
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