扫描二维码后立即通知实现

前言

最近在做微信的扫描支付的时候，遇到一个问题：如何在用户扫码支付完成之后，客户端立即得到通知，进行下一步的跳转？

解决方案

首先想到的策略是客户端轮循查询订单的状态，根据返回的结果进行跳转

这个方案有明显的缺点，轮循时间设置短，频繁发送请求，对服务器以及数据库都会产生压力；轮循时间过长，用户等待时间长，体验很差；

针对这个问题想到了微信网页版的扫码登录（扫描完成后，立即登录），现研究一下它的原理并实现相同的功能

微信扫描登录原理

可以看到图片中，前端二维码页面发送一个网络请求，但是这个请求并没有立即返回

一段时间没有扫描后，后端返回408，前端重新发起一个相同的网络请求，并继续挂起 ( pending )

据此猜测大概实现原理如下：

进入网站后生成一个 ( 比如UUID )
跳转到二维码页面 ( 二维码中的链接包含此UUID )
二维码页面向服务器发起请求，查询二维码是否被扫登录
服务器收到请求后查询，如果未扫登录，进入等待( wait )，不立即返回
一旦被扫，立即返回 ( notify )
页面收到结果，做后续处理

`UUID` 缓存

1	public static Map<String, ScanPool> cacheMap = new ConcurrentHashMap<String, ScanPool>();

一定要使用 ConcurrentHashMap 否则多线程操作会报错 ConcurrentModificationException

单线程中出现该异常的原因是，对一个集合遍历的同时，又对该集合进行了增删的操作

多线程中更易出现该异常，当你在一个线程中对一数据集合进行遍历，正赶上另外一个线程对该数据集合进行增删操作时便会出现该异常

缓存还要设置自动清理功能，防止增长过大

生成二维码

@RequestMapping("/qrcode/{uuid}")
@ResponseBody
public void createQRCode(@PathVariable String uuid, HttpServletResponse response) {
    String text = "http://222.186.174.121:41408/login/" + uuid;
    int width = 300;
    int height = 300;
    String format = "png";
    //将UUID放入缓存
    ScanPool pool = new ScanPool();
    PoolCache.cacheMap.put(uuid, pool);
    System.out.println("UUID放入缓存 成功");
    try {
        Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap<EncodeHintType, Object>();
        hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");
        //hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 1);
        hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.H); //容错率
        BitMatrix bitMatrix = new MultiFormatWriter().encode(text, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);
        MatrixToImageWriter.writeToStream(bitMatrix, format, response.getOutputStream());
    } catch (WriterException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    System.out.println("根据UUID生成二维码 成功");
}

生成二维码，并将 UUID放入缓存中

此处需要注意，二维码 url 必须是外网可以访问地址，此处可以使用内网穿透工具

验证是否登录

前端发起请求，验证该二维码是否已被扫登录

@RequestMapping("/pool")
@ResponseBody
String pool(String uuid) {
    System.out.println("检测[" + uuid + "]是否登录");

    ScanPool pool = PoolCache.cacheMap.get(uuid);

    if (pool == null) {
        return "timeout";
    }

    //使用计时器，固定时间后不再等待扫描结果--防止页面访问超时
    new Thread(new ScanCounter(pool)).start();

    boolean scanFlag = pool.getScanStatus();

    if (scanFlag) {
        return "success";
    } else {
        return "fail";
    }
}

获得状态

public synchronized boolean getScanStatus() {
    try {
        if (!isScan()) { //如果还未扫描，则等待
            this.wait();
        }
        if (isScan()) {
            return true;
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return false;
}

public synchronized void notifyPool() {
    try {
        this.notifyAll();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

新开线程防止页面访问超时

class ScanCounter implements Runnable {

    public Long timeout = 27000L;

    //传入的对象
    private ScanPool scanPool;

    public ScanCounter(ScanPool scanPool) {
        this.scanPool = scanPool;
    }

    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(timeout);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        notifyPool(scanPool);
    }

    public synchronized void notifyPool(ScanPool scanPool) {
        scanPool.notifyPool();
    }
}

扫码

@RequestMapping("/login/{uuid}")
@ResponseBody
String login(@PathVariable String uuid) {

    ScanPool pool = PoolCache.cacheMap.get(uuid);

    if (pool == null) {
        return "timeout,scan fail";
    }

    pool.scanSuccess();

    System.out.println("扫码完成，登录成功");

    return "扫码完成，登录成功";
}

扫码成功，设置扫码状态，唤起线程

public synchronized void scanSuccess() {
    try {
        setScan(true);
        this.notifyAll();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

手机扫码后

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解决方案

微信扫描登录原理

UUID 缓存

生成二维码

验证是否登录

扫码

`UUID` 缓存