微信开发之微信支付相关算法实现

微信开发中，涉及到微信支付流程较为繁琐。其中以微信红包为例，参考官方文档：https://pay.weixin.qq.com/wiki/doc/api/tools/cash_coupon.php?chapter=13_4&index=3。
调用微信支付链接中，有以下三个字段，需要依据相关算法要求生成。分别是签名（sign），订单号（mch_billno）以及随机字符串（nonce_str）。下面用Java依据算法流程，实现了微信支付工具类，用于生成上述三个字段。
代码如下，已经过测试：

/** * Created by Song on 2016/11/8. * mail: [e-mail] * 微信支付相关工具类 */public class PayWxUtil {    //上一次订单请求日期    private static Date preDay = new Date();    //当前订单日期    private static Date curDay = new Date();    //用于记录已产生的订单号    private static Set<Long> numPoul = new HashSet<Long>();    /**     * 获得签名     * @param params 待编码参数，参数值为空不传入     * @param key key设置路径：微信商户平台(pay.weixin.qq.com)-->账户设置-->API安全-->密钥设置     * @return     */    public static String getSign(Map<String,String> params,String key){        List<String> list = new ArrayList<String>(params.keySet());        Collections.sort(list,new DictionaryCompare());        StringBuffer sb = new StringBuffer();        for(String keyVal:list){            sb.append(keyVal+"="+params.get(keyVal)+"&");        }        sb.append("key="+key);        return DigestUtils.md5Hex(sb.toString()).toUpperCase();    }    /**     * 获得随机字符串     * @return     */    public static String getNonceStr(){        Random random = new Random();        long val = random.nextLong();        String res = DigestUtils.md5Hex(val+"yzx").toUpperCase();        if(32<res.length()) return res.substring(0,32);        else return res;    }    /**     * 获取订单号     * 商户订单号（每个订单号必须唯一）     * 组成：mch_id+yyyymmdd+10位一天内不能重复的数字。     * @param mchId     * @return     */    public static String getMchBillno(String mchId){        Random random = new Random();        long val = random.nextLong()%10000000000L;//获得0-9999999999内的数字        curDay = new Date();        //隔天清空        if(curDay.after(preDay)) numPoul.clear();        while(numPoul.contains(val)){            val = random.nextLong()%10000000000L;        }        numPoul.add(val);        preDay = curDay;        //按要求，日期格式化输出        DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyymmdd");        return mchId+df.format(curDay)+format(val+"",10);    }    /**     * 将字符串str按长度在前面添0补齐     * @param str     * @param length     * @return     */    private static String format(String str,int length){        String pre = "0000000000";        int len = str.length();        if(10<=len) return str.substring(0,10);        else return pre.substring(0,10-len).concat(str);    }}/** * 按字典序排序 */class DictionaryCompare implements Comparator<String>{    public int compare(String o1, String o2) {        return o1.compareTo(o2);    }}

其中，签名（sign）的算法流程参考官方说明签名算法其具体实现过程摘录如下：
（1）设所有发送或者接收到的数据为集合M，将集合M内非空参数值的参数按照参数名ASCII码从小到大排序（字典序），使用URL键值对的格式（即key1=value1&key2=value2…）拼接成字符串stringA
（2）在stringA最后拼接上key得到stringSignTemp字符串，并对stringSignTemp进行MD5运算，再将得到的字符串所有字符转换为大写，得到sign值signValue。
关于订单号生成，要求订单号后10位为当天不可重复的10位数。这里用静态Set存储了当天已产生的数字。需要说明的是，这种方式下，如果项目在服务器下重新部署了，该静态值将被清空，从而有可能导致错误；当一天内访问量很高，接近上限值9999999999时，获得该随机数的时间将显著增长，且将耗费JVM中永久区较大内存资源，若JVM相关参数配置不当，可能导致PermSize溢出异常，导致系统崩溃。这两种情况下，建议还是采用基于数据库字段自增来获取该值为好。当然，目前这种方式基于本次项目日红包发送量较低的情况，所以不需考虑以上情况。具体实现方式是：
（1）产生0-9999999999类的随机数
（2）判断当前日期curDay是否在上一次请求日期preDay之后，是则执行（3）,否则执行（4）
（3）清空随机数静态缓存numPoul
（4）判断该随机数是否在静态缓存资源numPoul中，存在则执行（1），否则执行（5）
（5）将该随机数写入numPoul中，更新preDay为当前日期
（6）将该随机数添0补齐为10位，并按规则组合，得到订单号并返回。
部分细节方面，可能还有疏漏，若有问题，发现将及时改正更新，也欢迎大家提出存在的问题和看法。