Java对接微信支付全过程详解

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Java对接微信支付全过程详解

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引言

在数字化商业蓬勃发展的今天，移动支付已成为连接用户与服务的核心纽带。微信支付凭借其庞大的用户基数和成熟的生态体系，成为企业拓展线上业务不可或缺的支付工具。然而，对于Java开发者而言，如何高效、安全地对接微信支付接口，构建稳定可靠的支付系统，仍面临诸多技术挑战——从复杂的签名验签机制到异步通知的幂等性处理，从证书管理到高并发场景下的性能优化，每一步都需要精准的技术设计与严谨的代码实现。

本文将以系统性、实战性为导向，深入剖析Java对接微信支付的核心流程与关键技术。无论是Native支付、JSAPI支付还是小程序支付，其底层逻辑均围绕预支付订单生成、支付结果异步通知、订单状态主动查询三大核心环节展开。文章不仅提供清晰的代码示例（基于Spring Boot框架与微信支付V3 API），更聚焦于实际开发中的高频痛点：如何通过RSA签名保障通信安全？如何设计幂等回调接口避免重复扣款？如何利用微信平台证书防止伪造请求？这些问题将在文中逐一击破。

此外，本文还将探讨企业级支付系统中的最佳实践，例如使用WechatPay Apache HttpClient简化证书管理、通过分布式锁实现订单状态同步、结合日志监控提升系统可观测性等。无论您是初探支付领域的开发者，还是需优化现有支付架构的技术负责人，均可从中获得从基础配置到高阶优化的完整知识链路，助力构建高可用、高安全的支付服务体系，为业务增长筑牢技术基石。

一、准备工作

1. 注册微信商户平台

   • 获取商户号（mchid）、API密钥（API_KEY）。
   • 下载API证书（apiclient_cert.pem 和 apiclient_key.pem）。

2. 配置支付参数

   # application.properties
   wxpay.mch-id=你的商户号
   wxpay.api-key=你的API密钥
   wxpay.notify-url=https://你的域名/api/wxpay/notify
   

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二、核心接口实现

1. 生成预支付订单（Native支付）

public class WxPayService {
    private String mchId;
    private String apiKey;
    private String notifyUrl;

    // 初始化参数（通过@Value注入或配置文件读取）

    /**
     * 生成Native支付二维码链接
     */
    public String createNativeOrder(String orderId, int amount) throws Exception {
        String url = "https://api.mch.weixin.qq.com/v3/pay/transactions/native";

        Map<String, Object> params = new HashMap<>();
        params.put("mchid", mchId);
        params.put("appid", "你的AppID");  // 如果是公众号/小程序支付
        params.put("description", "订单描述");
        params.put("out_trade_no", orderId);
        params.put("notify_url", notifyUrl);
        params.put("amount", Map.of("total", amount, "currency", "CNY"));

        // 生成签名并发送请求
        String body = JSON.toJSONString(params);
        String authorization = generateSignature("POST", url, body);
        
        // 使用OkHttp或RestTemplate发送请求
        String response = sendPostRequest(url, body, authorization);
        return JSON.parseObject(response).getString("code_url");
    }

    /**
     * 生成V3接口的Authorization头
     */
    private String generateSignature(String method, String url, String body) {
        String timestamp = String.valueOf(System.currentTimeMillis() / 1000);
        String nonceStr = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
        String message = method + "\n" + url + "\n" + timestamp + "\n" + nonceStr + "\n" + body + "\n";
        String signature = signWithSHA256RSA(message, apiKey);  // 使用私钥签名
        return "WECHATPAY2-SHA256-RSA2048 " 
                + "mchid=\"" + mchId + "\","
                + "nonce_str=\"" + nonceStr + "\","
                + "timestamp=\"" + timestamp + "\","
                + "serial_no=\"你的证书序列号\","
                + "signature=\"" + signature + "\"";
    }
}

2. 处理微信支付回调（关键！）

@RestController
@RequestMapping("/api/wxpay")
public class WxPayCallbackController {

    @PostMapping("/notify")
    public String handleNotify(@RequestBody String requestBody,
                               @RequestHeader("Wechatpay-Signature") String signature,
                               @RequestHeader("Wechatpay-Timestamp") String timestamp,
                               @RequestHeader("Wechatpay-Nonce") String nonce) {
        // 1. 验证签名（防止伪造请求）
        String message = timestamp + "\n" + nonce + "\n" + requestBody + "\n";
        boolean isValid = verifySignature(message, signature, publicKey); // 使用微信平台公钥验证
        if (!isValid) {
            return "<xml><return_code>FAIL</return_code></xml>";
        }

        // 2. 解析回调数据
        Map<String, String> result = parseXml(requestBody);
        String orderId = result.get("out_trade_no");
        String transactionId = result.get("transaction_id");
        
        // 3. 幂等性处理：检查订单是否已处理
        if (orderService.isOrderPaid(orderId)) {
            return "<xml><return_code>SUCCESS</return_code></xml>";
        }

        // 4. 更新订单状态
        orderService.updateOrderToPaid(orderId, transactionId);
        
        // 5. 返回成功响应（必须！否则微信会重试）
        return "<xml><return_code>SUCCESS</return_code></xml>";
    }
}

3. 查询订单状态

public class WxPayService {
    public Map<String, String> queryOrder(String orderId) throws Exception {
        String url = "https://api.mch.weixin.qq.com/v3/pay/transactions/out-trade-no/" 
                    + orderId + "?mchid=" + mchId;
        
        String authorization = generateSignature("GET", url, "");
        String response = sendGetRequest(url, authorization);
        return JSON.parseObject(response, Map.class);
    }
}

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三、关键注意事项

1. 签名验证

   • 所有回调必须验证签名，防止伪造请求。
   • 使用微信提供的平台证书验证。

2. 幂等性设计

   • 通过数据库唯一索引或Redis锁防止重复处理订单。

3. 证书管理

   • 推荐使用WechatPay Apache HttpClient简化证书处理：

     <dependency>
         <groupId>com.github.wechatpay-apiv3</groupId>
         <artifactId>wechatpay-apache-httpclient</artifactId>
         <version>0.4.7</version>
     </dependency>
     

4. 日志记录

   • 记录所有微信请求和回调，方便排查问题。

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四、完整调用示例（Spring Boot）

@RestController
public class PaymentController {
    @Autowired
    private WxPayService wxPayService;

    @GetMapping("/createOrder")
    public String createOrder(@RequestParam String orderId, @RequestParam int amount) {
        try {
            String codeUrl = wxPayService.createNativeOrder(orderId, amount);
            return "<img src=\"https://example.com/qr?data=" + codeUrl + "\">";
        } catch (Exception e) {
            return "支付创建失败: " + e.getMessage();
        }
    }
}

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五、常见问题解决

• 证书加载失败：检查证书路径和格式（必须为PEM格式）。
• 签名错误：使用微信官方验签工具调试。
• 回调未触发：检查notify_url是否外网可访问，且返回SUCCESS。

通过以上步骤，可完成微信支付的核心对接，确保支付流程的可靠性和安全性。