IM的扫码登陆功能如何实现？一文搞懂主流的扫码登陆技术原理

时间 2020-01-13

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本文引用了3位做者“精品惟居”、“ Yangfan2016”、“ MrYun”的部分文章内容，一并感谢。html

一、引言

扫码登陆这个功能，最先应该是微信的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陆），但不得不说仍是很酷的。前端

下面这张图，不论是IM开发者仍是普通用户，应该很熟悉：程序员

因而，搞IM产品的老板和产品经理们，今后又多了一个要抛给程序员们的需求——“为何微信有扫一扫登陆，而咱们的没有？”。web

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，必竟老板们都都会想固然认为，微信有的“我”的IM产品里也得有。ajax

既然没法回避，那就只能老老实实搞懂技术原理，而后自已使劲撸吧。redis

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

二、基本技术原理

2.1 扫码登陆功能究竟是什么样的？

首先介绍下什么是扫码登陆。如今大部分同窗手机上都装有微信、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陆更加方便和安全，使用手机扫一扫就能够登陆的服务，就显的天然而然了。跨域

几个主流大厂应用扫码登陆时的界面效果以下：promise

有不少小伙伴可能会感到很神奇，网页上只是显示了个二维码，它怎么就知道是哪一个手机扫到了二维码，而且进行登陆的呢？并且，登陆完成之后，还能直接把用户信息显示给用户，真的是很神奇啊。浏览器

2.2 扫码登陆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陆页面的时候，向浏览器的服务器发送获取登陆二维码的请求。服务器收到请求后，随机生成一个uuid，将这个id做为key值存入redis服务器，同时设置一个过时时间，再过时后，用户登陆二维码须要进行刷新从新获取。

同时，将这个key值和本公司的验证字符串合在一块儿，经过二维码生成接口，生成一个二维码的图片（二维码生成，网上有不少现成的接口和源码，这里再也不介绍）。而后，将二维码图片和uuid一块儿返回给用户浏览器。

浏览器拿到二维码和uuid后，会每隔一秒向浏览器发送一次，登陆是否成功的请求。请求中携带有uuid做为当前页面的标识符。这里有的同窗就会奇怪了，服务器只存了个uuid在redis中做为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，将二维码展现到网页上，并给用户一个提示：请掏出您的手机，打开扫一扫进行登陆。

用户拿出手机扫描二维码，就能够获得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一样有不少demo，这里就不详细介绍了）。

因为手机端已经进行过了登陆，在访问手机端的服务器的时候，参数中都回携带一个用户的token，手机端服务器能够从中解析到用户的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，被修改的风险会小不少）。手机端将解析到的数据和用户token一块儿做为参数，向服务器发送验证登陆请求（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，肯定是否为用户登陆请求接口。若是是，返回一个确认信息给手机端。

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

3）登陆成功时的逻辑：

而后，浏览器再次发送请求的时候，浏览器端的服务器就能够获得一个用户Id，并调用登陆的方法，声成一个浏览器端的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，登陆成功。这里存储用户id而不是直接存储用户信息是由于，手机端的用户信息，不必定是和浏览器端的用户信息彻底一致。

4）详细的技术原理总结以下图所示：

三、淘宝的扫码登陆技术实现

本节咱们以淘宝的扫码登陆为例，来实际研究分析一下淘宝的扫码登陆实现逻辑。

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

而后请求(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，是网页的惟一ID，当打开了二维码登陆的时候，网页在轮询(应该是长轮询long polling)调用接口去请求服务器。

若是没有扫码，返回的为：

若是扫了的话则会返回：

{

    "code": "10001",

    "message": "mobile scan QRCode success",

    "success": true

}

长时间没有扫码的话，网页端会中止轮询，二维码失效！

当手机端确认登陆后，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"}

表示登陆成功，固然手机端与服务端在点击"确认登陆"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并认为登陆了，当网页端再次轮询请求接口时，就返回真正的登陆态Token，网页端此时就能够凭着这个Token来登陆了。

详细的技术逻辑以下图所示：

四、微信的扫码登陆技术实现

4.1 技术原理流程图

微信的网页版访问地址是：https://wx.qq.com/，有兴趣也能够自行深刻研究。

4.2 实际的技术实现逻辑

1）获取惟一的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，进行相应的操做：

* 408 扫码超时：若是手机没有扫码或没有受权登陆，服务器会阻塞约25s，而后返回状态码 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：若是手机已经扫码，服务器当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 已受权：若是手机点击了确认登陆，服务器返回200及token -> 前端中止轮询, 获取到token，重定向到目标页

具体的代码示例以下：

// 根据服务器返回的扫码状态，进行相应的操做

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] || "登陆失败"),

            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

微信网页端扫码登陆时，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，能够阅读《详解Web端通讯方式的演进：从Ajax、JSONP 到 SSE、Websocket》一文的“3、JSONP”这一节。

微信网页端扫码登陆时，轮询采用了后台根据扫码状况阻塞前台请求，优化轮询及减小前端的无效轮询。这种技术，请详见《新手入门贴：史上最全Web端即时通信技术原理详解》一文中的“解决方案3.2：长轮询（long-polling）”这一节，

五、本文小结

扫码登陆这个功能，如今已经不仅出现有IM应用里，各类带有移动端的线上网站也都有了这个功能，因此本文中介绍的技术原理并不局限于只用于实现IM应用中的扫码登陆。

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，但实际上若是你的PC端是富客户端（也就是.exe、.dmg这样的安装版），原理也是同样的，并且还不须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端即时通信技术（为了扫码登陆的实时性），好比长轮询等，若是您对这些技术还不太了解的话，能够系统学习一下即时通信网整理的有关Web端即时通信方面的资料。好比从这两篇文章开始：《新手入门贴：详解Web端即时通信技术的原理》、《Web端即时通信技术盘点：短轮询、Comet、Websocket、SSE》。（本文同步发布于：http://www.52im.net/thread-2892-1-1.html）