java编程之基于SpringBoot框架实现扫码登录 java编程之基于SpringBoot框架实现

项目简介
实现思路

二次认证的原因

实现步骤

用户访问网页端，选择扫码登录
使用手机扫码，二维码状态改变
手机确认登录

效果演示

完整代码已上传到GitHub。
Web端体验地址：http://47.116.72.33/（只剩一个月有效期）
apk下载地址：https://github.com/zhangjiwei1221/qrscan/releases/tag/0.0.1。
用户名：非空即可，密码：123456，效果见文末，整体实现如有不妥之处，欢迎交流讨论
实现部分参考二维码扫码登录是什么原理。

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：

文章图片

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 = 60clearInterval(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.usernamethis.avatar = codeVO.avatarthis.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.tokenstore.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 tokenboolean 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 appString 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 tokenString 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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