頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理

1、引言

掃碼登錄這個功能,最早應該是微信的PC端開始搞,雖然有點反人類的功能(不掃碼也沒別的方式登錄),但不得不說還是很酷的。

下面這張圖,不管是IM開發者還是普通用戶,應該很熟悉:


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理

於是,搞IM產品的老闆和產品經理們,從此又多了一個要拋給程序員們的需求——“為什麼微信有掃一掃登錄,而我們的沒有?”。

好吧,每次只要是微信有的功能,IM程序員們想甩鍋,難度就有點大了,畢竟老闆們都都會想當然認為,微信有的“我”的IM產品裡也得有。

既然無法迴避,那就只能老老實實搞懂技術原理,然後自己使勁擼吧。

本文將簡要的介紹掃碼登錄功能的技術實現邏輯,並實際結合淘寶、微信的掃碼登錄功能,學習和研究大廠主流應用的技術實現思路。

2、基本技術原理

2.1 掃碼登錄功能到底是什麼樣的?

首先介紹下什麼是掃碼登錄。現在大部分同學手機上都裝有微信、qq和淘寶這一類的軟件。而這些app都有他們相對應的網頁端。為了讓用戶在使用他們的網頁時登錄更加方便和安全,使用手機掃一掃就可以登錄的服務,就顯得自然而然了。

幾個主流大廠應用掃碼登錄時的界面效果如下:


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理

有很多小夥伴可能會感到很神奇,網頁上只是顯示了個二維碼,它怎麼就知道是哪個手機掃到了二維碼,並且進行登錄的呢?而且,登錄完成以後,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邏輯

1)網頁端與服務器的配合邏輯:

接下來就是對於這個服務的詳細實現。

首先用戶打開網站的登錄頁面的時候,向瀏覽器的服務器發送獲取登錄二維碼的請求。服務器收到請求後,隨機生成一個uuid,將這個id作為key值存入redis服務器,同時設置一個過期時間,再過期後,用戶登錄二維碼需要進行刷新重新獲取。

同時,將這個key值和本公司的驗證字符串合在一起,通過二維碼生成接口,生成一個二維碼的圖片(二維碼生成,網上有很多現成的接口和源碼,這裡不再介紹)。然後,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後,會每隔一秒向瀏覽器發送一次,登錄是否成功的請求。請求中攜帶有uuid作為當前頁面的標識符。這裡有的同學就會奇怪了,服務器只存了個uuid在redis中作為key值,怎麼會有用戶的id信息呢?

這裡確實會有用戶的id信息,這個id信息是由手機服務器存入redis中的。具體請繼續閱讀“手機端與服務器的配合邏輯”。

2)手機端與服務器的配合邏輯:

話說,瀏覽器拿到二維碼後,將二維碼展示到網頁上,並給用戶一個提示:請掏出您的手機,打開掃一掃進行登錄。

用戶拿出手機掃描二維碼,就可以得到一個驗證信息和一個uuid(掃描二維碼獲取字符串的功能在網上同樣有很多demo,這裡就不詳細介紹了)。

由於手機端已經進行過了登錄,在訪問手機端的服務器的時候,參數中都會攜帶一個用戶的token,手機端服務器可以從中解析到用戶的userId(這裡從token中取值而不是手機端直接傳userid是為了安全,直接傳userid可能會被截獲和修改,token是加密的,被修改的風險會小很多)。手機端將解析到的數據和用戶token一起作為參數,向服務器發送驗證登錄請求(這裡的服務器是手機服務器,手機端的服務器跟網頁端服務器不是同一臺服務器)。

服務器收到請求後,首先對比參數中的驗證信息,確定是否為用戶登錄請求接口。如果是,返回一個確認信息給手機端。

手機端收到返回後,將登錄確認框顯示給用戶(防止用戶誤操作,同時使登錄更加人性化)。用戶確認是進行的登錄操作後,手機再次發送請求。服務器拿到uuId和userId後,將用戶的userid作為value值存入redis中以uuid作為key的鍵值對中。

3)登錄成功時的邏輯:

然後,瀏覽器再次發送請求的時候,瀏覽器端的服務器就可以得到一個用戶Id,並調用登錄的方法,生成一個瀏覽器端的token,再瀏覽器再次發送請求的時候,將用戶信息返回給瀏覽器,登錄成功。這裡存儲用戶id而不是直接存儲用戶信息是因為,手機端的用戶信息,不一定是和瀏覽器端的用戶信息完全一致。

4)詳細的技術原理總結如下圖所示:


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理

3、淘寶的掃碼登錄技術實現

本節我們以淘寶的掃碼登錄為例,來實際研究分析一下淘寶的掃碼登錄實現邏輯。

登錄界面 https://login.taobao.com/member/login.jhtml 傳回來的參數為:


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理

然後請求(GET)報文是這樣的:

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

關鍵的就是lgToken,是網頁的唯一ID,當打開了二維碼登錄的時候,網頁在輪詢(應該是長輪詢long polling)調用接口去請求服務器。

如果沒有掃碼,返回的為:


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理

如果掃了的話則會返回:

<code>{

"code": "10001",

"message": "mobile scan QRCode success",

"success": true

}/<code>

長時間沒有掃碼的話,網頁端會停止輪詢,二維碼失效!

當手機端確認登錄後,接口返回的是:

<code>{
"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"
}/<code>

表示登錄成功,當然手機端與服務端在點擊"確認登錄"之間的交互可能就是這樣:網頁端生成的lgToken去請求服務端,服務端記住了這個lgToken並認為登錄了,當網頁端再次輪詢請求接口時,就返回真正的登錄態Token,網頁端此時就可以憑著這個Token來登錄了。

詳細的技術邏輯如下圖所示:


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理

4.1 技術原理流程圖


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理

微信的網頁版訪問地址是:https://wx.qq.com/,有興趣也可以自行深入研究。

4.2 實際的技術實現邏輯

1)獲取唯一的uuid, 以及包含uid信息的二維碼:


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理

<code>// 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

}/<code>

2)瀏覽器輪詢服務器,獲取掃碼狀態:

<code>// 查看掃碼狀態

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

}/<code>

3)根據服務器返回的掃碼狀態,進行相應的操作:

408 掃碼超時:如果手機沒有掃碼或沒有授權登錄,服務器會阻塞約25s,然後返回狀態碼 408 -> 前端繼續輪詢


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理


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400 二維碼失效:大約5分鐘的時間內不掃碼,二維碼失效


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201 已掃碼:如果手機已經掃碼,服務器立即返回狀態碼和用戶的基本信息 (window.code=201,window.code.userAvator="…"),-> 前端繼續輪詢


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理

200 已授權:如果手機點擊了確認登錄,服務器返回200及token -> 前端停止輪詢, 獲取到token,重定向到目標頁


頭條,淘寶,微信等掃碼登錄背後的實現原理


具體的代碼示例如下:

<code>// 根據服務器返回的掃碼狀態,進行相應的操作

functiono(c) {
switch(c.code) {
case200:
t.newLoginPage(c.redirect_uri).then(function(t) {
varo = t.match(/(.*)/)
, r = t.match(/
/<code>


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