April 10, 2017|8 min|Web

基于 WEB 微信通信实现智能聊天机器人

AI Summary

本文记录了基于微信 Web 版通信协议实现智能聊天机器人的完整过程。作者参考开源项目 wechat-robot，修复了原版 bug 并进行功能增强，实现了类似 QQ 小冰的微信机器人。核心功能包括：模拟微信客户端登录（扫码）、消息监听与自动回复、群聊 @ 机器人触发、接入图灵机器人 API 实现语义理解和智能对话、天气查询等插件扩展。是微信个人号自动化的技术探索。

背景

之前在 QQ 群里看到一个叫“QQ 小冰”的机器人，只要在群里 @ 她就会出来聊天。除了讲笑话、查天气，语义理解也非常智能（类似美拍的小冰）。顺着这个思路，我调研了市面上的相关机器人，包括微软小冰、茉莉机器人、图灵机器人等，收费的果断跳过。

开源地址：wechat-robot (GitHub)

关于具体实现，我发现现有的很多机器人都有 API，提供第三方接入，微信和 QQ 也支持。常见的方式是通过微信公众号接入或关注机器人好友。但我想要的是一个能像真实好友一样出现在对话列表里、且支持群聊的机器人，而不是藏在订阅号列表中的公众号。此外，作为一个开发者，我更希望能自由地为这个机器人编写定制化功能。

参考资料

对比网上的开源实现，Python 版本的生态和功能普遍比 Java 版本完善。在这个项目中，我主要参考了上述的 Java 版本。由于原版本存在部分 bug，我在修复问题的基础上，根据自己的需求进行了一些功能增强。

开发日志与功能增强

在修复原 Java 版本的部分 bug 之外，我根据自己的想法加入了以下功能：

修复 Bug：

对群聊中的消息判断不准确 (WechatServiceImpl --> handleMsg())

新增功能：

机器人接口替换为图灵机器人（原来是茉莉机器人）
支持群聊中被 @ 时回复消息
增加给特定用户定时发送问候语的功能
在定时发送功能中增加 API 调用：
- 金山 API（获取每日一句英语）
- 茉莉机器人（获取当天当地天气信息）
增加 Emoji 表情，并支持随机发送
程序处理“图灵机器人”消息内容的水印
增加消息防撤回（识别撤回消息并保存到消息字典）
增加语义处理（趣味回答、口头禅等）
完善控制台和记录文件的 LOGGER 日志，方便日后维护及调试
调用 API 异常处理（例如茉莉机器人的接口有时很不稳定，增加备用接口处理异常以不影响主体功能）

TODO：

增加发送图片和语音的功能
研究如何不依赖手机端，并在程序出现异常后重新选择线路
增强程序稳定性

执行流程

其实这里与机器人的对话并不是难得, 因为已经有现成的API提供

主要是需要研究微信 Web 协议与API

text

       +--------------+     +---------------+   +---------------+
       |              |     |               |   |               |
       |   Get UUID   |     |  Get Contact  |   | Status Notify |
       |              |     |               |   |               |
       +-------+------+     +-------^-------+   +-------^-------+
               |                    |                   |
               |                    +-------+  +--------+
               |                            |  |
       +-------v------+               +-----+--+------+      +--------------+
       |              |               |               |      |              |
       |  Get QRCode  |               |  Weixin Init  +------>  Sync Check  <----+
       |              |               |               |      |              |    |
       +-------+------+               +-------^-------+      +-------+------+    |
               |                              |                      |           |
               |                              |                      +-----------+
               |                              |                      |
       +-------v------+               +-------+--------+     +-------v-------+
       |              | Confirm Login |                |     |               |
+------>    Login     +---------------> New Login Page |     |  Weixin Sync  |
|      |              |               |                |     |               |
|      +------+-------+               +----------------+     +---------------+
|             |
|QRCode Scaned|
+-------------+

API

获取会话ID

Get UUID

http

URL: https://login.wx.qq.com/jslogin
请求方式: GET
参数: 
	a. appid: YOUR_WECHAT_APP_ID(固定字符串)
	b. fun: new(固定值)
	c. lang: zh_CN(固定值)
	d. _: 1491804797(13位毫秒时间戳)
返回数据(String):
window.QRLogin.code = 200; window.QRLogin.uuid = "[UUID]"
状态码code=200表示成功

显示二维码图片

Get QRCode

http

URL: https://login.weixin.qq.com/qrcode/[UUID] (上一步获取到的返回值window.QRLogin.uuid)
请求方式: GET
返回数据: 二维码

手机端扫描二维码等待确认登录

http

URL: https://login.weixin.qq.com/cgi-bin/mmwebwx-bin/login
请求方式: GET
参数: 
	a. uuid: [UUID](前面获取到的UUID)
	b. tip: 1 (1-未扫描  0-已扫描)
	d. _: 1491804797(13位毫秒时间戳)
返回数据(String):
window.code=xxx(408 登陆超时, 201 扫描成功但未确认, 200 确认登录)
由于该请求需要用户在手机端连续做几个操作, 所以代码里要轮询来实现. 直到返回结果为200.
获取到以下URL后需要继续访问当前链接获取wxuin和wxsid
window.redirect_uri="https://wx.qq.com/cgi-bin/mmwebwx-bin/webwxnewloginpage?ticket=xxx&uuid=xxx&lang=xxx&scan=xxx";

后续流程简述

大致步骤如下：

初始化微信, 开启状态通知, 保存个人信息, 登录信息, 并将联系人列表和群组列表保存下来.
然后选择同步线路, 轮询进行消息检查.

获取到最新消息后调用机器人API(这里我用的是图灵机器人)获得回答结果.
然后调用消息发送API, 完成消息发送.

相关的通信过程和API网上有很多. 在开头参考中有推荐

附注

为了方便开发, 加几个附注:

1: 同步状态

在同步消息检查的API中:https://webpush2.weixin.qq.com/cgi-bin/mmwebwx-bin/synccheck

为了模拟实时消息的更新, 在程序中轮询2秒检查一次, 此接口的返回值如下:

json

window.synccheck={retcode:"xxx",selector:"xxx"}
第一步判断: retcode
	0-正常
	1100-失败/登出微信
第二步判断: selector
	0 正常
	2/6 新的消息
	7 进入/离开聊天界面

所以当selector=2/6时, 我们就可以进行消息处理.

这里selector有个很奇怪的返回值, 就是3!

我翻阅各种API也没找到为什么有时会返回3导致程序死掉

2: 消息账户类型

在发送消息之前, 需要获取同步消息. URL: https://wx.qq.com/cgi-bin/mmwebwx-bin/webwxsync?sid=xxx&skey=xxx&pass_ticket=xxx 返回值包括了消息发送方, 接收方, 消息内容, 消息类型. 消息来源的账号类型大致有这几类: 来自个人: 以@开头来自群聊: 以@@开头来自公众号/服务号: 以@开头，VerifyFlag & 8 != 0 来自特殊账号:

java

// 特殊用户 须过滤
("newsapp", "fmessage", "filehelper", "weibo", "qqmail", "fmessage", "tmessage", "qmessage",
 "qqsync", "floatbottle", "lbsapp", "shakeapp", "medianote", "qqfriend", "readerapp", "blogapp",
 "facebookapp", "masssendapp", "meishiapp", "feedsapp", "voip", "blogappweixin", "weixin", "wxitil",
"brandsessionholder", "weixinreminder", "wxid_novlwrv3lqwv11", "gh_22b87fa7cb3c", "officialaccounts",
"notification_messages", "wxid_novlwrv3lqwv11", "gh_22b87fa7cb3c",  "userexperience_alarm");

3: 消息类型

MsgType	说明
1	文本消息
3	图片消息
34	语音消息
37	VERIFYMSG
40	POSSIBLEFRIEND_MSG
42	共享名片
43	视频通话消息
47	动画表情
48	位置消息
49	分享链接
50	VOIPMSG
51	微信初始化消息
52	VOIPNOTIFY
53	VOIPINVITE
62	小视频
9999	SYSNOTICE
10000	系统消息
10002	撤回消息

接入图灵机器人

关于图灵机器人的调用，前往官网注册账号并获取 API Key 即可快速接入，非常方便。

效果演示

在调试功能时, 可以加上log, 查看同步连接信息和消息

附上几张和机器人的聊天:

背景

参考资料

开发日志与功能增强

执行流程

API

获取会话ID

显示二维码图片

手机端扫描二维码等待确认登录

后续流程简述

附注

1: 同步状态

2: 消息账户类型

3: 消息类型

接入图灵机器人

效果演示

Command Palette