《Dubbo 实现原理与源码解析 —— 精品合集》 《Netty 实现原理与源码解析 —— 精品合集》
《Spring 实现原理与源码解析 —— 精品合集》 《MyBatis 实现原理与源码解析 —— 精品合集》
《Spring MVC 实现原理与源码解析 —— 精品合集》 《数据库实体设计合集》
《Spring Boot 实现原理与源码解析 —— 精品合集》 《Java 面试题 + Java 学习指南》

摘要: 原创出处 my.oschina.net/u/4231722/blog/3154805 「imtech」欢迎转载,保留摘要,谢谢!


🙂🙂🙂关注微信公众号:【芋道源码】有福利:

  1. RocketMQ / MyCAT / Sharding-JDBC 所有源码分析文章列表
  2. RocketMQ / MyCAT / Sharding-JDBC 中文注释源码 GitHub 地址
  3. 您对于源码的疑问每条留言将得到认真回复。甚至不知道如何读源码也可以请教噢
  4. 新的源码解析文章实时收到通知。每周更新一篇左右
  5. 认真的源码交流微信群。

1、引言

扫码登录这个功能,最早应该是微信的PC端开始搞,虽然有点反人类的功能(不扫码也没别的方式登录),但不得不说还是很酷的。

下面这张图,不管是IM开发者还是普通用户,应该很熟悉:

于是,搞IM产品的老板和产品经理们,从此又多了一个要抛给程序员们的需求——“为什么微信有扫一扫登录,而我们的没有?”。

好吧,每次只要是微信有的功能,IM程序员们想甩锅,难度就有点大了,毕竟老板们都都会想当然认为,微信有的“我”的IM产品里也得有。

既然无法回避,那就只能老老实实搞懂技术原理,然后自已使劲撸吧。

本文将简要的介绍扫码登录功能的技术实现逻辑,并实际结合淘宝、微信的扫码登录功能,学习和研究大厂主流应用的技术实现思路。

2、基本技术原理

2.1 扫码登录功能到底是什么样的?

首先介绍下什么是扫码登录。现在大部分同学手机上都装有微信、qq和淘宝这一类的软件。而这些app都有他们相对应的网页端。为了让用户在使用他们的网页时登录更加方便和安全,使用手机扫一扫就可以登录的服务,就显得自然而然了。

几个主流大厂应用扫码登录时的界面效果如下:

有很多小伙伴可能会感到很神奇,网页上只是显示了个二维码,它怎么就知道是哪个手机扫到了二维码,并且进行登录的呢?而且,登录完成以后,还能直接把用户信息显示给用户,真的是很神奇啊。

2.2 扫码登录功能的完整技术逻辑

1)网页端与服务器的配合逻辑:

接下来就是对于这个服务的详细实现。

首先用户打开网站的登录页面的时候,向浏览器的服务器发送获取登录二维码的请求。服务器收到请求后,随机生成一个uuid,将这个id作为key值存入redis服务器,同时设置一个过期时间,再过期后,用户登录二维码需要进行刷新重新获取。

同时,将这个key值和本公司的验证字符串合在一起,通过二维码生成接口,生成一个二维码的图片(二维码生成,网上有很多现成的接口和源码,这里不再介绍)。然后,将二维码图片和uuid一起返回给用户浏览器。

浏览器拿到二维码和uuid后,会每隔一秒向浏览器发送一次,登录是否成功的请求。请求中携带有uuid作为当前页面的标识符。这里有的同学就会奇怪了,服务器只存了个uuid在redis中作为key值,怎么会有用户的id信息呢?

这里确实会有用户的id信息,这个id信息是由手机服务器存入redis中的。具体请继续阅读“手机端与服务器的配合逻辑”。

2)手机端与服务器的配合逻辑:

话说,浏览器拿到二维码后,将二维码展示到网页上,并给用户一个提示:请掏出您的手机,打开扫一扫进行登录。

用户拿出手机扫描二维码,就可以得到一个验证信息和一个uuid(扫描二维码获取字符串的功能在网上同样有很多demo,这里就不详细介绍了)。

由于手机端已经进行过了登录,在访问手机端的服务器的时候,参数中都会携带一个用户的token,手机端服务器可以从中解析到用户的userId(这里从token中取值而不是手机端直接传userid是为了安全,直接传userid可能会被截获和修改,token是加密的,被修改的风险会小很多)。手机端将解析到的数据和用户token一起作为参数,向服务器发送验证登录请求(这里的服务器是手机服务器,手机端的服务器跟网页端服务器不是同一台服务器)。

服务器收到请求后,首先对比参数中的验证信息,确定是否为用户登录请求接口。如果是,返回一个确认信息给手机端。

手机端收到返回后,将登录确认框显示给用户(防止用户误操作,同时使登录更加人性化)。用户确认是进行的登录操作后,手机再次发送请求。服务器拿到uuId和userId后,将用户的userid作为value值存入redis中以uuid作为key的键值对中。

3)登录成功时的逻辑:

然后,浏览器再次发送请求的时候,浏览器端的服务器就可以得到一个用户Id,并调用登录的方法,生成一个浏览器端的token,再浏览器再次发送请求的时候,将用户信息返回给浏览器,登录成功。这里存储用户id而不是直接存储用户信息是因为,手机端的用户信息,不一定是和浏览器端的用户信息完全一致。

4)详细的技术原理总结如下图所示:

3、淘宝的扫码登录技术实现

本节我们以淘宝的扫码登录为例,来实际研究分析一下淘宝的扫码登录实现逻辑。

登录界面 https://login.taobao.com/member/login.jhtml 传回来的参数为:

然后请求(GET)报文是这样的:

https://qrlogin.taobao.com/qrcodelogin/qrcodeLoginCheck.do?
lgToken=2c3b4d53ef0513787bf4ce711ea5ba53&defaulturl=&_ksTS=1540106757739_2804&callback=jsonp2805

关键的就是lgToken,是网页的唯一ID,当打开了二维码登录的时候,网页在轮询(应该是长轮询long polling)调用接口去请求服务器。

如果没有扫码,返回的为:

如果扫了的话则会返回:

{

"code": "10001",

"message": "mobile scan QRCode success",

"success": true

}

长时间没有扫码的话,网页端会停止轮询,二维码失效!

当手机端确认登录后,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"
}

表示登录成功,当然手机端与服务端在点击”确认登录”之间的交互可能就是这样:网页端生成的lgToken去请求服务端,服务端记住了这个lgToken并认为登录了,当网页端再次轮询请求接口时,就返回真正的登录态Token,网页端此时就可以凭着这个Token来登录了。

详细的技术逻辑如下图所示:

4、微信的扫码登录技术实现

4.1 技术原理流程图

微信的网页版访问地址是:https://wx.qq.com/,有兴趣也可以自行深入研究。

4.2 实际的技术实现逻辑

1)获取唯一的uuid, 以及包含uid信息的二维码:

// 获取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)浏览器轮询服务器,获取扫码状态:

// 查看扫码状态

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)根据服务器返回的扫码状态,进行相应的操作:

408 扫码超时:如果手机没有扫码或没有授权登录,服务器会阻塞约25s,然后返回状态码 408 -> 前端继续轮询

400 二维码失效:大约5分钟的时间内不扫码,二维码失效

201 已扫码:如果手机已经扫码,服务器立即返回状态码和用户的基本信息 (window.code=201,window.code.userAvator=”…”),-> 前端继续轮询

200 已授权:如果手机点击了确认登录,服务器返回200及token -> 前端停止轮询, 获取到token,重定向到目标页

具体的代码示例如下:

// 根据服务器返回的扫码状态,进行相应的操作

functiono(c) {
switch(c.code) {
case200:
t.newLoginPage(c.redirect_uri).then(function(t) {
varo = t.match(/<ret>(.*)<\/ret>/)
, r = t.match(/<script>(.*)<\/script>/)
, c = t.match(/<skey>(.*)<\/skey>/)
, s = t.match(/<wxsid>(.*)<\/wxsid>/)
, l = t.match(/<wxuin>(.*)<\/wxuin>/)
, d = t.match(/<pass_ticket>(.*)<\/pass_ticket>/)
, f = t.match(/<message>(.*)<\/message>/)
, u = t.match(/<redirecturl>(.*)<\/redirecturl>/);
returnu ? void (window.location.href = u[1]) : o && "0"!= o[1] ? (alert(f && f[1] || "登录失败"),
i.report(i.AUTH_FAIL_COUNT, 1),
void location.reload()) : (e.$emit("newLoginPage", {
Ret: o && o[1],
SKey: c && c[1],
Sid: s && s[1],
Uin: l && l[1],
Passticket: d && d[1],
Code: r
}),

void (a.getCookie("webwx_data_ticket") || n.report(n.ReportType.cookieError, {
text: "webwx_data_ticket 票据丢失",
cookie: document.cookie
})))
});
break;

case201:
e.isScan = !0,
n.report(n.ReportType.timing, {
timing: {
scan: Date.now()
}
}),
t.checkLogin(e.uuid).then(o, function(t) {
!t && window.checkLoginPromise && (e.isBrokenNetwork = !0)
});
break;

case408:
t.checkLogin(e.uuid).then(o, function(t) {
!t && window.checkLoginPromise && (e.isBrokenNetwork = !0)
});
break;

case400:

case500:

case0:
vars = a.getCookie("refreshTimes") || 0;
s < 5 ? (s++,
a.setCookie("refreshTimes", s, .5),
document.location.reload()) : e.isNeedRefresh = !0;
break;

case202:
e.isScan = !1,
e.isAssociationLogin = !1,
a.setCookie("login_frequency", 0, 2),
window.checkLoginPromise && (window.checkLoginPromise.abort(),
window.checkLoginPromise = null),
r()
}

e.code = c.code,
e.userAvatar = c.userAvatar,
a.log("get code", c.code)

}

4.3 小结

微信网页端扫码登录时,轮询的数据返回采用的是JSONP的形式,这是为了解决跨域问题。如对JSONP不了解的,可以参考:

http://www.52im.net/thread-1038-1-1.html

微信网页端扫码登录时,轮询采用了后台根据扫码情况阻塞前台请求,优化轮询及减少前端的无效轮询。这种技术,请详见:

http://www.52im.net/thread-338-1-1.html

5、本文小结

扫码登录这个功能,现在已经不只出现有IM应用里,各种带有移动端的线上网站也都有了这个功能,所以本文中介绍的技术原理并不局限于只用于实现IM应用中的扫码登录。

另外,为了方便抓取真实的数据进行分析研究,本文中的PC端案例分析是针对的是网页端,但实际上如果你的PC端是富客户端(也就是.exe、.dmg这样的安装版),原理也是一样的,而且还不需要考虑浏览器里的跨域问题等。

阅读本文时,可能涉及到传统的Web端即时通讯技术(为了扫码登录的实时性),比如长轮询等,如果您对这些技术还不太了解的话,可以系统学习一下即时通讯网整理的有关Web端即时通讯方面的资料。

文章目录
  1. 1. 1、引言
  2. 2. 2、基本技术原理
    1. 2.1. 2.1 扫码登录功能到底是什么样的?
    2. 2.2. 2.2 扫码登录功能的完整技术逻辑
    3. 2.3. 3、淘宝的扫码登录技术实现
  3. 3. 4、微信的扫码登录技术实现
    1. 3.1. 4.1 技术原理流程图
    2. 3.2. 4.2 实际的技术实现逻辑
    3. 3.3. 4.3 小结
  4. 4. 5、本文小结