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：

于是，搞IM產品的老板和產品經理們，從此又多了一個要拋給程式員們的需求——“為什么微信有掃一掃登錄，而我們的沒有？”，

好吧，每次只要是微信有的功能，IM程式員們想甩鍋，難度就有點大了，必竟老板們都都會想當然認為，微信有的“我”的IM產品里也得有，

既然無法回避，那就只能老老實實搞懂技術原理，然后自已使勁擼吧，

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

學習交流：

- 即時通訊/推送技術開發交流5群：215477170 [推薦]

- 移動端IM開發入門文章：《新手入門一篇就夠：從零開發移動端IM》

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2、IM開發干貨系列文章

本文是系列文章中的第22篇，總目錄如下：

《IM訊息送達保證機制實作(一)：保證在線實時訊息的可靠投遞》

《IM訊息送達保證機制實作(二)：保證離線訊息的可靠投遞》

《如何保證IM實時訊息的“時序性”與“一致性”？》

《IM單聊和群聊中的在線狀態同步應該用“推”還是“拉”？》

《IM群聊訊息如此復雜，如何保證不丟不重？》

《一種Android端IM智能心跳演算法的設計與實作探討（含樣例代碼）》

《移動端IM登錄時拉取資料如何作到省流量？》

《通俗易懂：基于集群的移動端IM接入層負載均衡方案分享》

《淺談移動端IM的多點登陸和訊息漫游原理》

《IM開發基礎知識補課(一)：正確理解前置HTTP SSO單點登陸介面的原理》

《IM開發基礎知識補課(二)：如何設計大量圖片檔案的服務端存盤架構？》

《IM開發基礎知識補課(三)：快速理解服務端資料庫讀寫分離原理及實踐建議》

《IM開發基礎知識補課(四)：正確理解HTTP短連接中的Cookie、Session和Token》

《IM群聊訊息的已讀回執功能該怎么實作？》

《IM群聊訊息究竟是存1份(即擴散讀)還是存多份(即擴散寫)？》

《IM開發基礎知識補課(五)：通俗易懂，正確理解并用好MQ訊息佇列》

《一個低成本確保IM訊息時序的方法探討》

《IM開發基礎知識補課(六)：資料庫用NoSQL還是SQL？讀這篇就夠了！》

《IM里“附近的人”功能實作原理是什么？如何高效率地實作它？》

《IM開發基礎知識補課(七)：主流移動端賬號登錄方式的原理及設計思路》

《IM開發基礎知識補課(八)：史上最通俗，徹底搞懂字符亂碼問題的本質》

《IM的掃碼登功能如何實作？一文搞懂主流應用的掃碼登陸技術原理》（本文）

3、基本技術原理

3.1 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，現在大部分同學手機上都裝有微信、qq和淘寶這一類的軟體，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，就顯的自然而然了，

幾個主流大廠應用掃碼登錄時的界面效果如下：

有很多小伙伴可能會感到很神奇，網頁上只是顯示了個二維碼，它怎么就知道是哪個手機掃到了二維碼，并且進行登錄的呢？而且，登錄完成以后，還能直接把用戶資訊顯示給用戶，真的是很神奇啊，

3.2 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：

接下來就是對于這個服務的詳細實作，

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，服務器收到請求后，隨機生成一個uuid，將這個id作為key值存入redis服務器，同時設定一個過期時間，再過期后，用戶登錄二維碼需要進行重繪重新獲取，

同時，將這個key值和本公司的驗證字串合在一起，通過二維碼生成介面，生成一個二維碼的圖片（二維碼生成，網上有很多現成的介面和原始碼，這里不再介紹），然后，將二維碼圖片和uuid一起回傳給用戶瀏覽器，

瀏覽器拿到二維碼和uuid后，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作為當前頁面的識別符號，這里有的同學就會奇怪了，服務器只存了個uuid在redis中作為key值，怎么會有用戶的id資訊呢？

這里確實會有用戶的id資訊，這個id資訊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，瀏覽器拿到二維碼后，將二維碼展示到網頁上，并給用戶一個提示：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資訊和一個uuid（掃描二維碼獲取字串的功能在網上同樣有很多demo，這里就不詳細介紹了），

由于手機端已經進行過了登錄，在訪問手機端的服務器的時候，引數中都回攜帶一個用戶的token，手機端服務器可以從中決議到用戶的userId（這里從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，被修改的風隙訓小很多），手機端將決議到的資料和用戶token一起作為引數，向服務器發送驗證登錄請求（這里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），

服務器收到請求后，首先對比引數中的驗證資訊，確定是否為用戶登錄請求介面，如果是，回傳一個確認資訊給手機端，

手機端收到回傳后，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后，手機再次發送請求，服務器拿到uuId和userId后，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：

然后，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，并呼叫登錄的方法，聲成一個瀏覽器端的token，再瀏覽器再次發送請求的時候，將用戶資訊回傳給瀏覽器，登錄成功，這里存盤用戶id而不是直接存盤用戶資訊是因為，手機端的用戶資訊，不一定是和瀏覽器端的用戶資訊完全一致，

4）詳細的技術原理總結如下圖所示：

4、淘寶的掃碼登錄技術實作

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作邏輯，

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

然后請求(GET)報文是這樣的:

1https://qrlogin.taobao.com/qrcodelogin/qrcodeLoginCheck.do?lgToken=2c3b4d53ef0513787bf4ce711ea5ba53&defaulturl=&_ksTS=1540106757739_2804&callback=jsonp2805

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)呼叫介面去請求服務器，

如果沒有掃碼，回傳的為：

如果掃了的話則會回傳：

{

"code": "10001",

"message": "mobile scan QRCode success",

"success": true

}

長時間沒有掃碼的話，網頁端會停止輪詢，二維碼失效！

當手機端確認登錄后，介面回傳的是：

{ "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，當然手機端與服務端在點擊"確認登錄"之間的互動可能就是這樣：網頁端生成的lgToken去請求服務端，服務端記住了這個lgToken并認為登錄了，當網頁端再次輪詢請求介面時，就回傳真正的登錄態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：

5、微信的掃碼登錄技術實作

5.1 技術原理流程圖

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，

5.2 實際的技術實作邏輯

1）獲取唯一的uuid, 以及包含uid資訊的二維碼：

// 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）瀏覽器輪詢服務器，獲取掃碼狀態：

// 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

}

3）根據服務器回傳的掃碼狀態，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，然后回傳狀態碼 408 -> 前端繼續輪詢

* 400 二維碼失效：大約5分鐘的時間內不掃碼，二維碼失效

* 201 已掃碼：如果手機已經掃碼，服務器立即回傳狀態碼和用戶的基本資訊 （window.code=201,window.code.userAvator="..."），-> 前端繼續輪詢

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

具體的代碼示例如下：

// 根據服務器回傳的掃碼狀態，進行相應的操作

functiono(c) {

switch(c.code) {

case200:

t.newLoginPage(c.redirect_uri).then(function(t) {

varo = t.match(/<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)

}

5.3 小結

微信網頁端掃碼登錄時，輪詢的資料回傳采用的是JSONP的形式，這是為了解決跨域問題，如對JSONP不了解的，可以閱讀《詳解Web端通信方式的演進：從Ajax、JSONP 到 SSE、Websocket》一文的“三、JSONP”這一節，

微信網頁端掃碼登錄時，輪詢采用了后臺根據掃碼情況阻塞前臺請求，優化輪詢及減少前端的無效輪詢，這種技術，請詳見《新手入門貼：史上最全Web端即時通訊技術原理詳解》一文中的“解決方案3.2：長輪詢（long-polling）”這一節，

6、本文小結

掃碼登錄這個功能，現在已經不只出現有IM應用里，各種帶有移動端的線上網站也都有了這個功能，所以本文中介紹的技術原理并不局限于只用于實作IM應用中的掃碼登錄，

另外，為了方便抓取真實的資料進行分析研究，本文中的PC端案例分析是針對的是網頁端，但實際上如果你的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題等，

閱讀本文時，可能涉及到傳統的Web端即時通訊技術（為了掃碼登錄的實時性），比如長輪詢等，如果您對這些技識訓不太了解的話，可以系統學習一下即時通訊網整理的有關Web端即時通訊方面的資料，比如從這兩篇文章開始：《新手入門貼：詳解Web端即時通訊技術的原理》、《Web端即時通訊技術盤點：短輪詢、Comet、Websocket、SSE》，

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