Python - Flask 图片验证码和邮箱验证码的后端实现

1. 图片验证码

1.1 工具类 - utility.py

将所有和图片验证码有关的方法放在类 ImageCode

import random
import string
from io import BytesIO
from PIL import Image, ImageFont, ImageDraw

class ImageCode:
    def rand_color(self):
        """生成用于绘制字符串的随机颜色(可以随意指定0-255之间的数字)"""
        red = random.randint(32, 200)
        green = random.randint(22, 255)
        blue = random.randint(0, 200)
        return red, green, blue

    def gen_text(self):
        """生成4位随机字符串"""
        # sample 用于从一个大的列表或字符串中，随机取得N个字符，来构建出一个子列表
        list = random.sample(string.ascii_letters, 5)
        return ''.join(list)

    def draw_verify_code(self):
        """绘制验证码图片"""
        code = self.gen_text()
        width, height = 120, 50  # 设定图片大小，可根据实际需求调整
        im = Image.new('RGB', (width, height), 'white')  # 创建图片对象，并设定背景色为白色
        font = ImageFont.truetype(font='arial.ttf', size=40)  # 选择使用何种字体及字体大小
        draw = ImageDraw.Draw(im)  # 新建ImageDraw对象

        # 绘制字符串
        for i in range(4):
            draw.text((5 + random.randint(-3, 3) + 23 * i, 5 + random.randint(-3, 3)),
                      text=code[i], fill=self.rand_color(), font=font)
        im.show()

此时可以在上面的类中加上下面的代码，单独运行一下，看图片验证码是否会生成

ImageCode().draw_verify_code()

如果正常运行的话，会默认打开自己电脑的图片查看器，然后显示一张图片验证码

还可以在图片验证码中加上干扰线
在 类ImageCode 中，生成验证码方法 draw_verify_code() 的上面加上绘制干扰线的方法，然后在绘制时进行调用

绘制干扰线方法

def draw_lines(self, draw, num, width, height):
    """
    绘制干扰线
    :param draw: 图片对象
    :param num: 干扰线数量
    :param width: 图片的宽
    :param height: 图片的高
    :return:
    """
    for num in range(num):
        x1 = random.randint(0, width / 2)
        y1 = random.randint(0, height / 2)
        x2 = random.randint(0, width)
        y2 = random.randint(height / 2, height)
        draw.line(((x1, y1), (x2, y2)), fill='black', width=2)

绘制图片验证码时，在 im.show() 前调用上述绘制干扰线的方法
方法如下：

def draw_verify_code(self):
    """绘制验证码图片"""
    code = self.gen_text()
    width, height = 120, 50  # 设定图片大小，可根据实际需求调整
    im = Image.new('RGB', (width, height), 'white')  # 创建图片对象，并设定背景色为白色
    font = ImageFont.truetype(font='arial.ttf', size=40)  # 选择使用何种字体及字体大小
    draw = ImageDraw.Draw(im)  # 新建ImageDraw对象

    # 绘制字符串
    for i in range(4):
        draw.text((5 + random.randint(-3, 3) + 23 * i, 5 + random.randint(-3, 3)),text=code[i], fill=self.rand_color(), font=font)
    self.draw_lines(draw, 4, width, height)  # 绘制干扰线
    im.show()

然后再次运行，效果如下：

上述的图片是存储在内存里的，关闭图片后，程序会自动终止
因为最终图片是要返回到前端的，所以上述生成验证码的方法还需再次进行修改，如下：

def draw_verify_code(self):
    """绘制验证码图片"""
    code = self.gen_text()
    width, height = 120, 50  # 设定图片大小，可根据实际需求调整
    im = Image.new('RGB', (width, height), 'white')  # 创建图片对象，并设定背景色为白色
    font = ImageFont.truetype(font='arial.ttf', size=40)  # 选择使用何种字体及字体大小
    draw = ImageDraw.Draw(im)  # 新建ImageDraw对象

    # 绘制字符串
    for i in range(4):
        draw.text((5 + random.randint(-3, 3) + 23 * i, 5 +random.randint(-3, 3)), text=code[i], fill=self.rand_color(), font=font)
        self.draw_lines(draw, 4, width, height)  # 绘制干扰线
    # im.show()  # 如需临时调试，可以直接将生成的图片显示出来
    return im, code

1.2 控制层 - user.py

将图片返回给前端

from flask import Blueprint, make_response, session
from common.utility import ImageCode

from module.users import Users

user = Blueprint('user', __name__)


@user.route('/vcode')
def vcode():
    code, bstring = ImageCode().get_code()
    response = make_response(bstring)
    response.headers['Content-Type'] = 'image/jpeg'
    session['vcode'] = code.lower()
    return response

将上述控制器注册进程序的主入口 main.py

if __name__ == '__main__':
    from controller.user import *
    app.register_blueprint(user)

    app.run(debug=True)  # 使项目已debug方式运行

到这里，图片验证码的后端已全部实现


至于前端的话，大家在自己想要放置图片验证码的地方，加个 img 标签即可，然后 src 属性里的值为上述控制器的接口，如下：

<img src="/vcode" style="cursor:pointer;"/>

要想和网上那些点击图片验证码之后，重新生成新的图片验证码的话，就加上一个 onclick 事件

<img src="/vcode" id="loginvcode" class="col-3" style="cursor:pointer;" onclick="this.src='/vcode?'+Math.random()"/>

至于为什么后面要加一个随机数，是因为如果不加的话，前端浏览器识别到是一样的请求时，就不会重新发送，除非你强制刷新页面。但是加个随机数的话，浏览器发现每个请求都是不一样的，就会正常的发送到后端

2. 邮箱验证码

2.1 准备

此次举例使用的是QQ邮箱，使用其他邮箱也可以，操作大致一样

登录自己的QQ邮箱，开通 POP3/SMTP 服务，然后在各自的界面下找到“生成授权码”的按钮，按照各自的流程生成授权码

2.2 工具类 - utility.py

在上述的工具类中新增方法
注意，最好不要将方法放在 类ImageCode，就单独放在外面就可以了，也可以新增一个邮箱类，然后放在里面

本人就直接放在外面

from smtplib import SMTP_SSL
from email.mime.text import MIMEText
from email.header import Header

def send_email(self, receiver, ecode):
    """发送邮件"""
    sender = 'XXX '  # 邮箱账号和发件者签名

    # 定义发送邮件的内容，支持HTML和CSS样式
    content = f"您的邮箱验证码为：{ecode}" 
    message = MIMEText(content, 'html', 'utf-8')  # 实例化邮件对象，并指定邮件的关键信息
    # 指定邮件的标题，同样使用utf-8编码
    message['Subject'] = Header('验证码', 'utf-8')
    message['From'] = sender
    message['To'] = receiver

    smtpObj = SMTP_SSL('smtp.qq.com')  # QQ邮件服务器的链接
    smtpObj.login(user='[email protected]', password='授权码')  # 通过自己的邮箱账号和获取到的授权码登录QQ邮箱

    # 指定发件人、收件人和邮件内容
    smtpObj.sendmail(sender, receiver, str(message))
    smtpObj.quit()


def gen_email_code(self):
    str = random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 6)
    return ''.join(str)

2.3 控制层 - user.py

@user.route('/ecode', methods=['POST'])
def ecode():
    email = request.form.get('email')

	# 对邮箱进行格式校验
    if not re.match('^.+\\@(\\[?)[a-zA-Z0-9\\-\\.]+\\.([a-zA-Z]{2,3}|[0-9]{1,3})(\\]?)$', email):
        return 'email-invalid'

    code = gen_email_code()
    try:
        send_email(email, code)
        session['ecode'] = code  # 将邮箱验证码保存在session中
        return 'send-pass'
    except:
        return 'send-fail'

到这里，邮箱验证码的后端已全部实现