java编程之基于SpringBoot框架实现扫码登录

项目简介

后端：springboot，redis。
前端：vue，vue router、vuex、axios、vue-qr、elemntui。
安卓：zxing、xui、yhttp。

实现思路

总体的扫码登录和oauth2.0的验证逻辑相似，如下所示：

用户选择扫码登录可以看作是a：前端发授权请求，等待app扫码。
用户使用app进行扫码可以看作是b：扫码进行授权，返回一个临时token供二次认证。
用户在app进行确认登录可以看作是c：进行登录确认，授权用户在web端登录。
后端在用户确认登录后返回一个正式token即可看作是步骤d。
后续前端根据正式token访问后台接口，正式在web端进行操作即可看作是e和f。

二次认证的原因

之所以在用户扫码之后还需要进行再一次的确认登录，而不是直接就登录的原因，则是为了用户安全考虑，避免用户扫了其他人需要登录的二维码，在未经确认就直接登录了，导致他人可能会在我们不知道的情况下访问我们的信息。

实现步骤

用户访问网页端，选择扫码登录

用户在选择扫码登录时，会向后端发送一个二维码的生成请求，后端生成uuid，并保存到redis（固定有效时间），状态设置为unused（未使用）状态，如果redis缓存过期，则为expire（过期）状态，前端根据后端返回的内容生成二维码，并设置一个定时器，每隔一段时间根据二维码的内容中的uuid，向后端发送请求，获取二维码的状态，更新界面展示的内容。

生成二维码后端接口：

/**
 * 生成二维码内容
 *
 * @return 结果
 */
@getmapping("/generate")
public baseresult generate() {
    string code = idutil.simpleuuid();
    rediscache.setcacheobject(code, codeutils.getunusedcodeinfo(), 
                              default_qr_expire_seconds, timeunit.seconds);
    return baseresult.success(generate_success, code);
}

前端获取内容，生成二维码：

gettoken() {
    this.codestatus = 'empty'
    this.tip = '正在获取登录码，请稍等'
    // 有效时间 60 秒
    this.effectiveseconds = 60
    clearinterval(this.timer)
    request({
        method: 'get',
        url: '/code/generate'
    }).then((response) => {
        // 请求成功, 设置二维码内容, 并更新相关信息
        this.code = `${host}/code/scan?code=${response.data}`
        this.codestatus = 'unused'
        this.tip = '请使用手机扫码登录'
        this.timer = setinterval(this.gettokeninfo, 2000)
    }).catch(() => {
        this.gettoken()
    })
}

后端返回二维码状态信息的接口：

/**
 * 获取二维码状态信息
 *
 * @param code 二维码
 * @return 结果
 */
@getmapping("/info")
public baseresult info(string code) {
    codevo codevo = rediscache.getcacheobject(code);
    if (codevo == null) {
        return baseresult.success(invalid_code, stringutils.empty);
    }
    return baseresult.success(get_success, codevo);
}

前端轮询获取二维码状态：

gettokeninfo() {
    this.effectiveseconds--
    // 二维码过期
    if (this.effectiveseconds <= 0) {
        this.codestatus = 'expire'
        this.tip = '二维码已过期，请刷新'
        return
    }
    // 轮询查询二维码状态
    request({
        method: 'get',
        url: '/code/info',
        params: {
            code: this.code.substr(this.code.indexof('=') + 1)
        }
    }).then(response => {
        const codevo = response.data
        // 二维码过期
        if (!codevo || !codevo.codestatus) {
            this.codestatus = 'expire'
            this.tip = '二维码已过期，请刷新'
            return
        }
        // 二维码状态为为正在登录
        if (codevo.codestatus === 'confirming') {
            this.username = codevo.username
            this.avatar = codevo.avatar
            this.codestatus = 'confirming'
            this.tip = '扫码成功，请在手机上确认'
            return
        }
        // 二维码状态为确认登录
        if (codevo.codestatus === 'confirmed') {
            clearinterval(this.timer)
            const token = codevo.token
            store.commit('settoken', token)
            this.$router.push('/home')
            message.success('登录成功')
            return
        }
    })
}

使用手机扫码，二维码状态改变

当用户使用手机扫码时（已登录并且为正确的app，否则扫码会跳转到自定义的宣传页），会更新二维码的状态为confirming（待确认）状态，并在redis缓存中新增用户名及头像信息的保存供前端使用展示，此外还会返回用户的登录信息（登录地址、浏览器、操作系统）给app展示，同时生成一个临时token给app（固定有效时间）。

用户扫码时的后台处理：

/**
 * 处理未使用状态的二维码
 *
 * @param code 二维码
 * @param token token
 * @return 结果
 */
private baseresult handleunusedqr(string code, string token) {
    // 校验 app 端访问传递的 token
    boolean islegal = jwtutils.verify(token);
    if (!islegal) {
        return baseresult.error(authentication_failed);
    }
    // 保存用户名、头像信息, 供前端展示
    string username = jwtutils.getusername(token);
    codevo codevo = codeutils.getconfirmingcodeinfo(username, default_avatar_url);
    rediscache.setcacheobject(code, codevo, default_qr_expire_seconds, timeunit.seconds);
    // 返回登录地址、浏览器、操作系统以及一个临时 token 给 app
    string address = httputils.getrealaddressbyip();
    string browser = httputils.getbrowsername();
    string os = httputils.getosname();
    string tmptoken = jwtutils.sign(username);
    // 将临时 token 作为键, 用户名为内容存储在 redis 中
    rediscache.setcacheobject(tmptoken, username, default_temp_token_expire_minutes, timeunit.minutes);
    logininfovo logininfovo = new logininfovo(address, browser, os, tmptoken);
    return baseresult.success(scan_success, logininfovo);
}

手机确认登录

当用户在app中点击确认登录时，就会携带生成的临时token发送更新状态的请求，二维码的状态会被更新为confirmed（已确认登录）状态，同时后端会生成一个正式token保存在redis中，前端在轮询更新状态时获取这个token，然后使用这个token进行登录。

后端处理确认登录的代码：

/**
 * 处理未待确认状态的二维码
 *
 * @param code 二维码
 * @param token token
 * @return 结果
 */
private baseresult handleconfirmingqr(string code, string token) {
    // 使用临时 token 获取用户名, 并从 redis 中删除临时 token
    string username = rediscache.getcacheobject(token);
    if (stringutils.isblank(username)) {
        return baseresult.error(authentication_failed);
    }
    rediscache.deleteobject(token);
    // 根据用户名生成正式 token并保存在 redis 中供前端使用
    string formaltoken = jwtutils.sign(username);
    codevo codevo = codeutils.getconfirmedcodeinfo(username, default_avatar_url, formaltoken);
    rediscache.setcacheobject(code, codevo, default_qr_expire_seconds, timeunit.seconds);
    return baseresult.success(confirm_success);
}

效果演示

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