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    現(xiàn)在我們很多的應(yīng)用（如微信公眾號(hào)、B站網(wǎng)頁等）都是支持手機(jī)掃碼登錄，在網(wǎng)頁上打開應(yīng)用后就會(huì)彈出使用手機(jī)掃碼登錄的頁面如下：

    此時(shí)用戶只需使用微信（微信已經(jīng)是登錄狀態(tài)的，不然是掃描不了的）掃一下圖中的二維碼，隨后手機(jī)上就出現(xiàn)了讓用戶點(diǎn)擊確認(rèn)登錄的按鈕，當(dāng)用戶點(diǎn)擊確認(rèn)之后就會(huì)自動(dòng)登錄到應(yīng)用。整個(gè)流程如下圖所示：

    那么手機(jī)掃碼登錄是如何實(shí)現(xiàn)的呢？下面分析手機(jī)掃碼登錄的原理。

1、手機(jī)登錄和PC登錄的原理

1.1 手機(jī)登錄原理

（a）用戶在手機(jī)客戶端上輸入賬號(hào)和密碼并且攜帶設(shè)備信息一起請(qǐng)求服務(wù)器

（b）服務(wù)器接收到請(qǐng)求后，驗(yàn)證用戶的賬號(hào)和密碼是否正確，如果不正確則給予異常的提示；如果正確就生成token給客戶端

（c）手機(jī)客戶端通過攜帶token和設(shè)備的信息的方式請(qǐng)求服務(wù)器，服務(wù)器驗(yàn)證token是否有效，token有效的情況下驗(yàn)證是否為之前申請(qǐng)登錄的客戶端設(shè)備，如果不是之前申請(qǐng)登錄的設(shè)備也不允許訪問服務(wù)器

    手機(jī)登錄中需要攜帶設(shè)備的信息是為了防止token泄露后，攻擊者使用其他的設(shè)備攜帶當(dāng)前的token訪問服務(wù)器資源。

1.2 PC登錄原理

（a）PC端輸入賬號(hào)和密碼請(qǐng)求登錄服務(wù)器

（b）服務(wù)器接收到請(qǐng)求后，驗(yàn)證用戶的賬號(hào)和密碼是否正確，如果不正確則給予異常的提示；如果正確就生成token給客戶端

（c）PC端攜帶token請(qǐng)求訪問服務(wù)器，服務(wù)器驗(yàn)證token是否有效，token有效可以處理請(qǐng)求并返回響應(yīng)

2、手機(jī)掃碼登錄的原理

    了解了手機(jī)登錄和PC端登錄的原理后，理解手機(jī)掃碼登錄的原理就很簡(jiǎn)單了，手機(jī)掃碼登錄的實(shí)質(zhì)是通過已經(jīng)在APP上登錄的用戶幫助PC端的應(yīng)用到服務(wù)器上申請(qǐng)pc-token，拿到pc-token后就和PC端登錄服務(wù)器的原理一樣了。手機(jī)掃碼登錄的完整流程如下：

2.1 生成二維碼

    用戶打開PC端的應(yīng)用后PC端會(huì)向服務(wù)器申請(qǐng)二維碼id，服務(wù)器此時(shí)會(huì)生成一個(gè)唯一的二維碼id，然后服務(wù)器將二維碼id、二維碼過期時(shí)間等信息存放Redis中并且返回二維碼id給PC端。

    PC端獲取到二維碼id后利用其生成一個(gè)用戶可掃描的二維碼，當(dāng)然PC端需要監(jiān)聽到二維碼的狀態(tài)變更信息（服務(wù)器上對(duì)二維碼的變更操作需要實(shí)時(shí)的通知PC端）。

2.2 用戶掃描二維碼

    生成二維碼之后，用戶使用手機(jī)上已登錄的APP掃描這個(gè)二維碼，掃描后會(huì)發(fā)送一個(gè)攜帶手機(jī)token、設(shè)備信息和二維碼id的請(qǐng)求訪問服務(wù)器。

    當(dāng)服務(wù)器接收到登錄請(qǐng)求后會(huì)驗(yàn)證手機(jī)token的有效性，如果手機(jī)token是有效的并且token也是當(dāng)前的設(shè)備申請(qǐng)的，此時(shí)服務(wù)器會(huì)生成一個(gè)臨時(shí)的token并修改二維碼的狀態(tài)為等待用戶確認(rèn)登錄的狀態(tài)，然后返回token信息給手機(jī)客戶端，手機(jī)客戶端此時(shí)會(huì)彈出用戶確認(rèn)的按鈕。與其同時(shí)服務(wù)器會(huì)通知客戶端當(dāng)前的二維碼狀態(tài)處于等待用戶確認(rèn)登錄的狀態(tài)。

2.3 用戶手機(jī)上確認(rèn)登錄

    用戶在手機(jī)上點(diǎn)擊確認(rèn)登錄后會(huì)發(fā)送一個(gè)攜帶臨時(shí)token的請(qǐng)求到服務(wù)器上，服務(wù)器驗(yàn)證臨時(shí)token是否有效，如果臨時(shí)token是有效的，服務(wù)器就會(huì)生成一個(gè)pc-token以及修改二維碼的狀態(tài)為登錄狀態(tài)的一系列操作。服務(wù)器將pc-token和二維碼狀態(tài)等信息緩存到Redis中，然后服務(wù)器還要推送pc-token和二維碼變更信息到PC端，PC端感知到二維碼狀態(tài)變更之后就隱藏二維碼和跳轉(zhuǎn)到主頁中。

    通過以上的步驟就是實(shí)現(xiàn)了一套完整的手機(jī)掃碼登錄流程，在這個(gè)過程中每次的二維碼信息變更都是服務(wù)器推送給PC客戶端的，那么服務(wù)器如何做到推送數(shù)據(jù)給PC客戶端呢？這里實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和客戶端通信的方案有很多種，如常見有WebSocket、SSE和客戶端輪詢等方案，龍蝦之前也有過分享服務(wù)端和客戶端實(shí)時(shí)通信的文章，有興趣的朋友可以點(diǎn)擊看下：整理常見的實(shí)時(shí)消息推送方案

 總結(jié)：

（1）手機(jī)掃碼登錄中二維碼的狀態(tài)變更涉及到服務(wù)器和客戶端之間的通信問題，有多種實(shí)現(xiàn)方案；

（2）手機(jī)掃碼登錄中核心是已在APP上登錄的用戶使用APP幫助PC客戶端拿到服務(wù)器頒發(fā)的pc-token來實(shí)現(xiàn)PC端的登錄。