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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）

2017-07-15 16:19 731 查看

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。




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>";

[/code]
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;

}

[/code]
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>

[/code]
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);

}

[/code]

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();

[code]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);

[/code]
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();

}

[/code]
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();

}


});

[/code]
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();

}

});

[/code]

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：
...
[code]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>";

[/code]
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>

[/code]
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>

[/code]
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;

}

[/code]
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
微信支付之JSAPI开发第一篇-基本概念

微信公众号支付开发全过程 --JAVA

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