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  • 微信公众号开发 [05] 微信支付功能开发（网页JSAPI调用）


    1、微信支付的流程

    如下三张手机截图，我们在微信网页端看到的支付，表面上看到的是 “点击支付按钮 - 弹出支付框 - 支付成功后出现提示页面”，实际上的核心处理过程是：
    • 点击支付按钮时，执行一个Ajax到后台
    • 后台通过前台的部分信息（如商品名额，金额等），将其组装成符合微信要求格式的xml，然后调用微信的“统一下单接口”
    • 调用成功后微信会返回一个组装好的xml，我们提取之中的消息（预支付id也在其中）以JSON形式返回给前台
    • 前台将该JSON传参给微信内置JS的方法中，调其微信支付
    • 支付成功后，微信会将本次支付相关信息返回给我们的服务器

    这些在《微信支付官方文档 - 场景介绍》和《微信支付官方文档 - 业务流程》都进行了更详细的说明。




    2、微信支付功能开发详解 

    2.1 设置支付目录和授权域名

    登陆公众号，进行支付相关的目录和域名设置，详情参考《微信支付官方文档 - 开发步骤》，我这里简单贴几张官方的图就行了，这步比较简单，就不过多说明了，只提其中一点：对于微信支付授权的目录，发起微信支付的页面必须精确地位于授权目录下，假如支付页面为 http://www.a.com/wx/pay/a.html，那么授权目录必须为 http://www.a.com/wx/pay/，其他的如 http://www.a.com/wx/ ， https://www.a.com/wx/pay/（http和https是不一样的），http://a.com/wx/pay/（千万别忘了www）都是不行的。填写了这些非法目录无法调起支付。

    支付目录配置

    微信网页授权域名


    2.2 组装xml，调用统一下单接口，获取prepay_id

    2.2.1 组装xml

    点击支付按钮后，写一个Ajax将前台部分信息发送给后台，然后组装xml，调用统一下单接口。该接口在《微信支付官方文档 - 统一下单》进行了很详细的解释，我在这里进行部分说明：
    参数说明    备注
    appId    开发者应用ID，在 “开发 - 基本配置” 查看
    mch_id微信支付的商户号，在 “微信支付 - 商户信息” 查看
    device_info    终端设备号（门店号或收银设备ID）PC网页或公众号内支付，则传 “WEB”
    body商品或支付的简单描述
    trade_type可取值JSAPI，NATIVE，APP等，我们这里使用的是JSAPIJSAPI 公众号支付；NATIVE 原生扫码支付；APP app支付
    nonce_str随机字符串参考算法：《微信支付官方文档 - 安全规范》
    notify_url通知地址，微信支付成功后，微信服务器会发送信息到该url
    out_trade_no商户系统内部订单号，由商户自定义，订单号要保持唯一性
    total_fee订单总金额，单位：分
    openid用户标识，用户在该公众号下的唯一身份标识
    sign签名参考算法：《微信支付官方文档 - 安全规范》
    keyAPI密钥，在 “微信商户平台 - 账户中心 - API安全 - API密钥”

    其他的都比较简单，重要的在于这两个涉及算法的参数，nonce_str 和 sign，这里说明一下：

    • nonce_str 随机字符串，用于保证签名不可预测
      • 算法：
      • 官方建议调用随机数函数生成，然后转为字符串

    • sign 签名
      • 算法：
      • 所有发送或接收的数据按参数名ASCII码从小到大排序，使用键值对形式拼接为字符串（如 key1=value1&key2=value2…）
      • ASCII码的字典排序，可以利用TreeMap帮我们自动实现
      • 将拼接好的字符串最后，再拼接上API密钥，即key，得到新的字符串
      • 将新的字符串进行MD5加密，并将加密后字符串全部转换为大写

    按照以上的这些说明，进行xml的拼装，贴上我自己的测试代码（注：为方便测试，部分数据我直接写入方法了，如body、openId等）：
    String appId = WeChatAPI.getAppID(); 
String body = "JSAPI支付测试";
String merchantId = WeChatAPI.getMerchantID();
String tradeNo = String.valueOf(new Date().getTime());
String nonceStr1 = SignUtil.createNonceStr();
String notifyUrl = "http://k169710n05.51mypc.cn/pay/do/afterPaySuccess.q";
String openId = "okAkc0muYuSJUtvMf25UQHnqYvM4";
String totalFee = "1";

TreeMap<String, String> map = new TreeMap<String, String>();
map.put("appid", appId);
map.put("mch_id", merchantId);
map.put("device_info", "WEB");
map.put("body", body);
map.put("trade_type", "JSAPI");
map.put("nonce_str", nonceStr1);
map.put("notify_url", notifyUrl);
map.put("out_trade_no", tradeNo);
map.put("total_fee", totalFee);
map.put("openid", openId);
String sign = SignUtil.createSign(map);

String xml = "<xml>" +
                "<appid>" + appId + "</appid>" +
                "<body>" + body +"</body>" +
                "<device_info>WEB</device_info>" +
                "<mch_id>" + merchantId + "</mch_id>" +
                "<nonce_str>" + nonceStr1 + "</nonce_str>" +
                "<notify_url>" + notifyUrl +"</notify_url>" +
                "<openid>" + openId + "</openid>" +
                "<out_trade_no>" + tradeNo + "</out_trade_no>" +
                "<total_fee>" + totalFee + "</total_fee>" +
                "<trade_type>JSAPI</trade_type>" +
                "<sign>" + sign + "</sign>" +
             "</xml>";

    注意：
    • body参数如果直接填写中文，在调用接口时会出现“签名错误”，要以ISO8859-1编码
    • 所以 String body = new String("body内容字符串".getBytes("ISO8859-1"));
    • 但即便如此，在支付完成后微信推送的“微信支付凭证”中，商品详情中的中文也依然显示的乱码

    • body参数内容如果包含中文，那么在调用接口时会出现“签名错误”
    • 在网上找了很多方法，有了如上删除线部分的方法，但是仍然是有问题的，因为支付成功后的凭证里中文是乱码
    • 后来终于在网上各种倒腾，找到了原因，确实是编码问题，但问题不在body是否使用ISO8859-1，而在MD5的加密算法中是否使用UTF-8
    • 所以 md.update(sourceStr.getBytes("UTF-8"));

    两个算法的代码如下：
    /**
 * 生成随机数
 * <p>算法参考：https://pay.weixin.qq.com/wiki/doc/api/jsapi.php?chapter=4_3</p>
 * @return 随机数字符串
 */
public static String createNonceStr() {
    SecureRandom random = new SecureRandom();
    int randomNum = random.nextInt();
    return Integer.toString(randomNum);
}


/**
 * 生成签名，用于在微信支付前，获取预支付时候需要使用的参数sign
 * <p>算法参考：https://pay.weixin.qq.com/wiki/doc/api/jsapi.php?chapter=4_3</p>
 * @param params 需要发送的所有数据设置为的Map
 * @return 签名sign
 */
public static String createSign(TreeMap<String, String> params) {
    String signValue = "";
    String stringSignTemp = "";
    String stringA = "";

    //获得stringA
    Set<String> keys = params.keySet();
    for (String key : keys) {
        stringA += (key + "=" + params.get(key) + "&");
    }
    stringA = stringA.substring(0, stringA.length() - 1);
    //获得stringSignTemp
    stringSignTemp = stringA + "&key=" + WeChatAPI.getMerchantKey();
    //获得signValue
    signValue = encryptByMD5(stringSignTemp).toUpperCase();
    log.debug("预支付签名：" + signValue);
    return signValue;
}


/**
 * MD5加密
 *
 * @param sourceStr
 * @return
 */
public static String encryptByMD5(String sourceStr) {
    String result = "";
    try {
        MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
        md.update(sourceStr.getBytes("UTF-8"));
        byte b[] = md.digest();
        int i;
        StringBuffer buf = new StringBuffer("");
        for (int offset = 0; offset < b.length; offset++) {
            i = b[offset];
            if (i < 0)
                i += 256;
            if (i < 16)
                buf.append("0");
            buf.append(Integer.toHexString(i));
        }
        result = buf.toString();
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        System.out.println(e);
    }
    return result;
}

    2018.05.22 补充：
    以前写的时候没注意过缘由，今天在思考公司内部api调用时简单的安全方式，突然想到了微信的这个。参数字典序后进行md5加密，就是为了防止请求的参数被过程中篡改。你想说，参数我知道，字典序md5加密的签名算法我知道，我改了参数我按同样的方式也修改签名，不是一样的吗？那你可能遗漏了一个东西，就是商户的密钥key，这个东西也是参与进了md5加密算法的，也就是说，第三者修改了参数，但是因为没有密钥，它无法修改签名为正确的签名，篡改后的请求到达服务器就会被发现有问题。

    所以有时候密钥不是说一定是用来解密的，单纯用来加密就可以了，这跟加密的算法也是有关系的，md5本身就是不可逆的算法，我只需要比对签名是否一致即可。

    2.2.2 调用统一下单接口，获取prepay_id

    有了组装好的xml，现在我们直接使用POST方式的请求发送给微信提供的接口就可以了，如果一切顺利，我们会收到微信返回的xml字符串，格式示例如下：
    <xml>
   <return_code><![CDATA[SUCCESS]]></return_code>
   <return_msg><![CDATA[OK]]></return_msg>
   <appid><![CDATA[wx2421b1c4370ec43b]]></appid>
   <mch_id><![CDATA[10000100]]></mch_id>
   <nonce_str><![CDATA[IITRi8Iabbblz1Jc]]></nonce_str>
   <openid><![CDATA[oUpF8uMuAJO_M2pxb1Q9zNjWeS6o]]></openid>
   <sign><![CDATA[7921E432F65EB8ED0CE9755F0E86D72F]]></sign>
   <result_code><![CDATA[SUCCESS]]></result_code>
   <prepay_id><![CDATA[wx201411101639507cbf6ffd8b07629950874]]></prepay_id>
   <trade_type><![CDATA[JSAPI]]></trade_type>
</xml>

    其中我们最需要的就是 prepay_id，这个值在后续需要用到。这段过程比较简单，其中提取prepay_id我是用的正则，我直接贴代码好了：

    String url = WeChatAPI.getUrl_prePay();
String result = NetUtil.sendRequest(url, "POST", xml);

String reg = "<prepay_id><!\[CDATA\[(\w+)\]\]></prepay_id>";
Pattern pattern = Pattern.compile(reg);
Matcher matcher = pattern.matcher(result);
String prepayId = "";
while (matcher.find()) {
    prepayId = matcher.group(1);
    log.debug("预支付ID：" + prepayId);
}


    2.3 回传参数，调起微信支付JS

    2.3.1 回传参数

    这时候，已经有了预支付ID，但是后台的处理还没有结束，我们还没有把该有的信息返回给前台。那么前台需要哪些东西呢？《微信支付官方文档 - 微信内H5调起支付》有详细的解释，这里再贴一下：
    参数    说明    备注
    appId开发者应用ID，在 “开发 - 基本配置” 查看
    timeStamp    时间戳，标准北京时间，秒级（10位数字）
    nonceStr    随机字符串参考算法：《微信支付官方文档 - 安全规范》
    package    订单详情扩展字符串，其实就是预支付ID示例： prepay_id=***
    signType    签名方式，暂支持MD5
    paySign    签名参考算法：《微信支付官方文档 - 安全规范》

    有了之前的经验，想必到这里对这些的获取已经没有什么问题了，但是仍然有几个注意的地方：
    • package的值是 “prepay_id=***”，而不是 "***" 的方式（***表示之前获取的prepay_id）
    • timeStamp注意使用标准北京时间，可以使用Calendar设置Locale为CHINA，因为是秒级所以记得除以1000
    • paySign签名要重新生成，算法还是之前的，但是参数需要除自己以外的 appId、timeStamp、nonceStr、package、signType
    • 之前xml中参数appid是小写，这里的appId是大写的I

    好了，因为前台接受到参数以后会以JSON的形式发送给微信服务器，所以我们这里后台，直接就把这些参数封装到一个JSONObject中就行了，然后转成JSON的形式发给前台。下面贴一下我的测试代码，签名算法和之前一样，我这里就不重复贴出来了：
    Date beijingDate = Calendar.getInstance(Locale.CHINA).getTime();
String nonceStr2 = SignUtil.createNonceStr();
JSONObject json = new JSONObject();
json.put("appId", appId);
json.put("timeStamp", beijingDate.getTime() / 1000);
json.put("nonceStr", nonceStr2);
json.put("package", "prepay_id=" + prepayId);
json.put("signType", "MD5");

TreeMap<String, String> map2 = new TreeMap<String, String>();
map2.put("appId", appId);
map2.put("timeStamp", String.valueOf(beijingDate.getTime() / 1000));
map2.put("nonceStr", nonceStr2);
map2.put("package", "prepay_id=" + prepayId);
map2.put("signType", "MD5");
String paySign = SignUtil.createSign(map2);

json.put("paySign", paySign);
String re = json.toJSONString();

AjaxSupport.sendSuccessText(null, re);

    2.3.2 使用微信内置的JS调起微信支付

    前台的调用就很简单了，看下官方给的示例代码：
    function onBridgeReady(){
   WeixinJSBridge.invoke(
       'getBrandWCPayRequest', {
           "appId":"wx2421bk1c4370c43b",     //公众号名称，由商户传入     
           "timeStamp":"1395712654",         //时间戳，自1970年以来的秒数     
           "nonceStr":"e61463f8efa94090b1f366cccfbbb444", //随机串     
           "package":"prepay_id=u802345jfgjsdfgsdg888",     
           "signType":"MD5",         //微信签名方式：     
           "paySign":"70EA570631E4B79628FBCS90534C63FF7FADD89" //微信签名 
       },
       function(res){     
           if(res.err_msg == "get_brand_wcpay_request:ok" ) {}     
           // 使用以上方式判断前端返回,微信团队郑重提示：res.err_msg将在用户支付成功后返回ok，但并不保证它绝对可靠。 
       }
   ); 
}
if (typeof WeixinJSBridge == "undefined"){
   if( document.addEventListener ){
       document.addEventListener('WeixinJSBridgeReady', onBridgeReady, false);
   }else if (document.attachEvent){
       document.attachEvent('WeixinJSBridgeReady', onBridgeReady); 
       document.attachEvent('onWeixinJSBridgeReady', onBridgeReady);
   }
}else{
   onBridgeReady();
}

    使用时直接替换掉invoke方法中的参数即可，实际上如果后台直接是传递的JSON字符串到前台，可以直接解析为JS对象作为参数，下面贴我自己的代码：
    $().invoke("/pay/do/pay.q", null, function (re) {
    var result = JSON.parse(re);
    function onBridgeReady(){
       WeixinJSBridge.invoke(
           'getBrandWCPayRequest', result, function(res){
               alert(JSON.stringify(res));
               if(res.err_msg == "get_brand_wcpay_request:ok" ) {
                   //doit 这里处理支付成功后的逻辑，通常为页面跳转
               }
           }
       );
    }

    if (typeof WeixinJSBridge == "undefined"){
       if( document.addEventListener ){
           document.addEventListener('WeixinJSBridgeReady', onBridgeReady, false);
       }else if (document.attachEvent){
           document.attachEvent('WeixinJSBridgeReady', onBridgeReady);
           document.attachEvent('onWeixinJSBridgeReady', onBridgeReady);
       }
    }else{
       onBridgeReady();
    }

});

    这里还有个坑，是iOS和Android系统不同导致的，如上代码：
    • 如果你在 var result = JSON.parse(re); 之前再添加一个用于debug的输出语句  alert(re);
    • 你可以看到传过来的各项参数，其中timeStamp的值是没有双引号的，这会导致在iOS中支付出现错误，提示缺少timeStamp参数

       
     
    所以为了兼容，必须要将这个转换成字符串，带上双引号：

    $().invoke("/pay/do/pay.q", null, function (re) {
    var result = JSON.parse(re);
    result['timeStamp'] = result['timeStamp'] + "";
    function onBridgeReady(){
       WeixinJSBridge.invoke(
           'getBrandWCPayRequest', result, function(res){
               alert(JSON.stringify(res));
               if(res.err_msg == "get_brand_wcpay_request:ok" ) {
                   //doit 这里处理支付成功后的逻辑，通常为页面跳转
               }
           }
       );
    }
    if (typeof WeixinJSBridge == "undefined"){
       if( document.addEventListener ){
           document.addEventListener('WeixinJSBridgeReady', onBridgeReady, false);
       }else if (document.attachEvent){
           document.attachEvent('WeixinJSBridgeReady', onBridgeReady);
           document.attachEvent('onWeixinJSBridgeReady', onBridgeReady);
       }
    }else{
       onBridgeReady();
    }
});


    另外，在这个页面调试有个小技巧，将微信回调的JS对象序列化为JSON字符串，进行弹窗显示：alert(JSON.stringify(res));
     

    2.4 校验信息的正确性

    实际上在完成上面的步骤以后，已经可以进行微信支付了。这最后一步主要是为了确认支付信息的正确性，以及传递给我们本次支付的一些信息，以便业务处理。

    支付成功后，微信会将本次支付的相关信息，以流的方式发送给我们指定的url地址，而我们指定的url地址，就是第一次组装xml时 <notify_url> 中填写的地址，下面我们可以先回顾一下：
    ...
String notifyUrl = "http://k169710n05.51mypc.cn/pay/do/afterPaySuccess.q";
...
String xml = "<xml>" +
                "<appid>" + appId + "</appid>" +
                "<body>" + body +"</body>" +
                "<device_info>WEB</device_info>" +
                "<mch_id>" + merchantId + "</mch_id>" +
                "<nonce_str>" + nonceStr1 + "</nonce_str>" +
                "<notify_url>" + notifyUrl +"</notify_url>" +
                "<openid>" + openId + "</openid>" +
                "<out_trade_no>" + tradeNo + "</out_trade_no>" +
                "<total_fee>" + totalFee + "</total_fee>" +
                "<trade_type>JSAPI</trade_type>" +
                "<sign>" + sign + "</sign>" +
             "</xml>";

    而我们要做的，就是接受到这些信息后，进行处理，并对微信服务器做出应答。如果微信收到商户的应答不是成功或超时，微信认为通知失败，微信会通过一定的策略定期重新发起通知，尽可能提高通知的成功率，但微信不保证通知最终能成功。详情请参考《微信支付官方文档 - 支付结果通知》

    需要做三件事：
    • 解析微信发来的信息，通过重新签名的方式验证信息的正确性，确认信息是否是微信所发
    • return_code和result_code都是SUCCESS的话，处理商户自己的业务逻辑
    • 应答微信，告诉它说我们收到信息了，不用再发了（如果不进行应答，则微信服务器会通过一定的策略定期重新发起通知）

    过程也很简单，将微信发来的流信息解析出来之后，再次调用之前的签名算法，用计算出来的算法，和微信发来的xml中的签名sign进行对比，如果相同，则说明是微信返回的通知，响应给微信即可。

    注意：验证调用返回或微信主动通知签名时，传送的sign参数不参与签名，而是将生成的签名与该sign值作校验。也就是说，微信发来的xml中包含元素sign，该元素内容不参与签名算法之中，而是和最后算法的结果进行比较的，所以传参进行算法的时候不用加入sign值。

    好了，现在我们先看下微信发回来的流信息是什么，实际上文档里有说明，就是个xml，我们看下官方的示例：
    <xml>
  <appid><![CDATA[wx2421b1c4370ec43b]]></appid>
  <attach><![CDATA[支付测试]]></attach>
  <bank_type><![CDATA[CFT]]></bank_type>
  <fee_type><![CDATA[CNY]]></fee_type>
  <is_subscribe><![CDATA[Y]]></is_subscribe>
  <mch_id><![CDATA[10000100]]></mch_id>
  <nonce_str><![CDATA[5d2b6c2a8db53831f7eda20af46e531c]]></nonce_str>
  <openid><![CDATA[oUpF8uMEb4qRXf22hE3X68TekukE]]></openid>
  <out_trade_no><![CDATA[1409811653]]></out_trade_no>
  <result_code><![CDATA[SUCCESS]]></result_code>
  <return_code><![CDATA[SUCCESS]]></return_code>
  <sign><![CDATA[B552ED6B279343CB493C5DD0D78AB241]]></sign>
  <sub_mch_id><![CDATA[10000100]]></sub_mch_id>
  <time_end><![CDATA[20140903131540]]></time_end>
  <total_fee>1</total_fee>
  <trade_type><![CDATA[JSAPI]]></trade_type>
  <transaction_id><![CDATA[1004400740201409030005092168]]></transaction_id>
</xml>

    其中除了sign的值，其他的值需要做成集合进行签名算法，然后结果和sign值对比，相同的话，给微信一个应答，应答的格式官方也给出了示例，如下：
    <xml>
  <return_code><![CDATA[SUCCESS]]></return_code>
  <return_msg><![CDATA[OK]]></return_msg>
</xml>

    总之，这一部分还是很简单的，就直接上我的代码了：
    /**
 * 支付成功后的处理
 * <p>微信支付成功后，对微信返回的信息进行校验</p>
 * @return
 */
public String afterPaySuccess() {
    HttpServletRequest request = ServletActionContext.getRequest();
    HttpServletResponse response = ServletActionContext.getResponse();

    TreeMap<String, String> map = new TreeMap<String, String>();
    try {
        //解析xml，存入map
        InputStream inputStream = request.getInputStream();
        SAXReader saxReader = new SAXReader();
        Document document = saxReader.read(inputStream);
        Element rootElement = document.getRootElement();
        List<Element> elements = rootElement.elements();

        String reg = "<!\[CDATA\[(.+)\]\]>";
        Pattern pattern = Pattern.compile(reg);
        for (Element element : elements) {
            String key = element.getName();
            String value = element.getText();
            Matcher matcher = pattern.matcher(value);
            while (matcher.find()) {
                value = matcher.group(1);
            }
            map.put(key, value);
        }

        //如果微信结果通知为失败
        if ("FAIL".equals(map.get("return_code"))) {
            log.debug(map.get("return_msg"));
            return NONE;
        }

        //doit 处理商户业务逻辑

        //签名对比，应答微信服务器
        String signFromWechat = map.get("sign");
        map.remove("sign");
        String sign = SignUtil.createSign(map);
        if (sign.equals(signFromWechat)) {
            String responseXml = "<xml>" +
                                    "<return_code><![CDATA[SUCCESS]]></return_code>" +
                                    "<return_msg><![CDATA[OK]]></return_msg>" +
                                 "</xml>";
            response.getWriter().write(responseXml);
        }

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (DocumentException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    return NONE;
}

    另外，如果在执行支付流程中，有部分数据希望能放在支付完成后再处理，可以在组装xml的时候放置在attach标签中；然后在支付完成后微信发送来的xml中，会将原数据在此返回。需要注意的是，该attach有字符串的长度限制（详见文档），所以试图直接在支付处理时直接把某个类的JSON格式放进来留做事后处理，是会出错的（我就是这样踩了坑），所以用来传递一些核心数据就行了。

    再另外，对于最后这部分，看看微信推荐我们的做法是：当收到通知进行处理时，首先检查对应业务数据的状态，判断该通知是否已经处理过，如果没有处理过再进行处理，如果处理过直接返回结果成功。在对业务数据进行状态检查和处理之前，要采用数据锁进行并发控制，以避免函数重入造成的数据混乱。另，商户系统对于支付结果通知的内容一定要做签名验证，并校验返回的订单金额是否与商户侧的订单金额一致，防止数据泄漏导致出现“假通知”，造成资金损失。


    3、参考链接




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