springboot验证码生成及验证功能

1.easy-captcha工具包

生成验证码的方式有许多种,这里选择的是easy-captcha工具包。
github开原地址为:easy-captcha工具包
其支持Java图形验证码,支持gif、中文、算术等类型,可用于Java Web、JavaSE等项目。

2添加依赖

首先需要将easy-captcha的依赖配置文件增加到pom.xml文件中。
开源项目中已经写好了导入依赖语句复制粘贴过去即可。
springboot验证码生成及验证功能_第1张图片

   <dependency>
      <groupId>com.github.whvcsegroupId>
      <artifactId>easy-captchaartifactId>
      <version>1.6.2version>
   dependency>

3.验证码字符类型

springboot验证码生成及验证功能_第2张图片
使用方法:

//生成验证码对象
SpecCaptcha captcha = new SpecCaptcha(130, 48, 5);
//设置验证码的字符类型
captcha.setCharType(Captcha.TYPE_ONLY_NUMBER);

4.字体设置

springboot验证码生成及验证功能_第3张图片
如果不想使用内置字体也可以使用系统字体。使用方法如下:

//生成验证码对象
SpecCaptcha captcha = new SpecCaptcha(130, 48, 5);

// 设置内置字体
captcha.setFont(Captcha.FONT_1); 

// 设置系统字体
captcha.setFont(new Font("楷体", Font.PLAIN, 28)); 

5验证码图片输出

这里可以选择输出为文件流,这是比较常见的处理方式。当然,也有一些Web项目会使用base64编码的图片。这两种方式easy-captcha都支持。
base64编码的输出方法如下所示:

SpecCaptcha specCaptcha = new SpecCaptcha(130, 48, 5);
specCaptcha.toBase64();

// 如果不想要base64的头部data:image/png;base64,
specCaptcha.toBase64("");  // 加一个空的参数即可

输出到磁盘上的方法如下所示:

FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(new File("C:/captcha.png"))
SpecCaptcha specCaptcha = new SpecCaptcha(130, 48, 5);
specCaptcha.out(outputStream);

该段代码为生成一张图片并保存到磁盘目录中,这里可以使用easy-captcha工具自带的out()方法输出。而在开发Web项目时,则会使用Response对象的输出流进行验证码的输出。

6.生成并显示验证码

6.1后端

在controller包中新建KaptchaController类,就可以新建一个方法。在方法里使用GifCaptcha可以生成一个PNG类型的验证码对象,并以图片流的方式输出到前端以供显示,代码如下所示:

@Controller
public class KaptchaController {
    @GetMapping("/kaptcha")
    public void defaultKaptcha(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse) throws Exception{
        httpServletResponse.setHeader("Cache-Control","no-store");
        httpServletResponse.setHeader("Pragma","no-cache");
        httpServletResponse.setDateHeader("Expires",0);
        httpServletResponse.setContentType("image/gif");

        //生成验证码对象,三个参数分别是宽、高、位数
        SpecCaptcha captcha = new SpecCaptcha(130, 48, 5);
        //设置验证码的字符类型为数字和字母混合
        captcha.setCharType(Captcha.TYPE_DEFAULT);
        // 设置内置字体
        captcha.setCharType(Captcha.FONT_1);
        //验证码存入session
        httpServletRequest.getSession().setAttribute("verifyCode",captcha.text().toLowerCase());
        //输出图片流
        captcha.out(httpServletResponse.getOutputStream());
    }
}

这里在控制器中新增了defaultKaptcha()方法,该方法所拦截处理的路径为/kaptcha。在前端访问该路径后就可以接收一个图片流并显示在浏览器页面上。

6.2前端

在static目录中新建kaptcha.html页面,在该页面中显示验证码,代码如下所示:

DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>验证码显示title>
head>
<body>
<img src="/kaptcha" onclick="this.src='/kaptcha?d='+new Date()*1" />
body>
html>

首先访问后端验证码路径/kaptcha,由于验证码是图片形式,所以将其显示在img标签中。然后定义onclick方法,在点击该img标签时可以动态切换显示一个新的验证码。点击时访问的路径为’/kaptcha?d='+new Date()*1,即原来的验证码路径后面带上一个时间戳参数d。时间戳是会变化的,所以每次点击都会是一个与之前不同的请求。如果不这样处理的话,由于浏览器的缓存机制,在点击刷新验证码后可能不会重新发送请求,将导致在一段时间内一直显示同一张验证码图片。
在编码完成后,启动Spring Boot项目。在启动成功后打开浏览器并输入验证码显示的测试页面地址

http://localhost:8080/kaptcha

效果如下:
springboot验证码生成及验证功能_第4张图片

7 验证码的输入验证

一般的做法是在后端生成验证码后,首先对当前生成的验证码内容进行保存,可以选择保存在session对象中,或者保存在缓存中,或者保存在数据库中。然后,返回验证码图片并显示到前端页面。用户在识别验证码后,在页面对应的输入框中填写验证码并向后端发送请求,后端在接到请求后会对用户输入的验证码进行验证。如果用户输入的验证码与之前保存的验证码不相等的话,则返回“验证码错误”的提示消息且不会进行后续的流程,只有验证成功才会继续后续的流程。

7.1后端

在KaptchaController类中新增verify()方法,代码如下所示:

    public String verify(@RequestParam("code") String code, HttpSession session){
        if (!StringUtils.hasLength(code)){
            return "验证码不能为空";
        }
        String kaptchaCode = session.getAttribute("verifyCode")+"";
        if (!StringUtils.hasLength(kaptchaCode)||!code.toLowerCase().equals(kaptchaCode)){
            return "验证码错误";
        }
        return "验证成功";
    }

该方法所拦截处理的路径为/verify,请求参数为code,即用户输入的验证码。在进行基本的非空验证后,与之前保存在session中的verifyCode值进行比较,如果两个字符串不相等则返回“验证码错误”的提示,二者相同则返回“验证码成功”的提示。

7.2前端

在static目录中新建verify.html,该页面会显示验证码,同时也包含供用户输入验证码的输入框和提交按钮,代码如下所示:

DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>验证码测试title>
head>
<body>
<img src="/kaptcha" onclick="this.src='/kaptcha?d='+new Date()*1" />
<br>
<input type="text" maxlength="5" id="code" placeholder="请输入验证码" />
<button id="verify">验证button>
<br>
<p id="verifyResult">
p>
body>

<script src="http://s3.pstatp.com/cdn/expire-1-M/jquery/3.3.1/jquery.min.js">script>
<script type="text/javascript">
    $(function () {
    //验证按钮的点击事件
        $('#verify').click(function () {
            var code = $('#code').val();
            $.ajax({
                type: 'GET',//方法类型
                url: '/verify?code='+code,
                success: function (result) {
                //将验证结果显示在p标签中
                    $('#verifyResult').html(result);
                },
                error:function () {
                    alert('请求失败');
                },
            });
        });
    });
script>
html>

用户识别显示在页面上的验证码后,就可以在input框中输入验证码并点击“验证”按钮。在JS代码中已经定义了“验证”按钮的点击事件,一旦点击,就会获取用户在输入框中输入的内容,并将其作为请求参数向后端发送请求,验证用户输入的验证码是否正确,后端在处理完成后会返回处理结果,拿到处理结果就显示在id为verifyResult的p标签中。
springboot验证码生成及验证功能_第5张图片

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