1、引言

掃碼登錄這個(gè)功能，最早應(yīng)該是微信的PC端開(kāi)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(kāi)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。

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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?，F(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(kāi)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(kāi)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)?，手機(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(kāi)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()  
        , aa = 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>(.*)<\/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] || "登錄失敗"),  
            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 票據(jù)丟失",  
                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 小結(jié)

微信網(wǎng)頁(yè)端掃碼登錄時(shí)，輪詢的數(shù)據(jù)返回采用的是JSONP的形式，這是為了解決跨域問(wèn)題。如對(duì)JSONP不了解的，可以參考：

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

微信網(wǎng)頁(yè)端掃碼登錄時(shí)，輪詢采用了后臺(tái)根據(jù)掃碼情況阻塞前臺(tái)請(qǐng)求，優(yōu)化輪詢及減少前端的無(wú)效輪詢。這種技術(shù)，請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)：

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

5、本文小結(jié)

掃碼登錄這個(gè)功能，現(xiàn)在已經(jīng)不只出現(xiàn)有IM應(yīng)用里，各種帶有移動(dòng)端的線上網(wǎng)站也都有了這個(gè)功能，所以本文中介紹的技術(shù)原理并不局限于只用于實(shí)現(xiàn)IM應(yīng)用中的掃碼登錄。

另外，為了方便抓取真實(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，本文中的PC端案例分析是針對(duì)的是網(wǎng)頁(yè)端，但實(shí)際上如果你的PC端是富客戶端（也就是.exe、.dmg這樣的安裝版），原理也是一樣的，而且還不需要考慮瀏覽器里的跨域問(wèn)題等。

閱讀本文時(shí)，可能涉及到傳統(tǒng)的Web端即時(shí)通訊技術(shù)（為了掃碼登錄的實(shí)時(shí)性），比如長(zhǎng)輪詢等，如果您對(duì)這些技術(shù)還不太了解的話，可以系統(tǒng)學(xué)習(xí)一下即時(shí)通訊網(wǎng)整理的有關(guān)Web端即時(shí)通訊方面的資料。