图片验证码实现的几种方式
一、Google Kaptcha
1、简介
kaptcha 是一个非常实用的验证码生成工具。有了它，你可以生成各种样式的验证码，因为它是可配置的。kaptcha工作的原理是调用 com.google.code.kaptcha.servlet.KaptchaServlet，生成一个图片。同时将生成的验证码字符串放到 HttpSession中。
使用kaptcha可以方便的配置：
- 验证码的字体
- 验证码字体的大小
- 验证码字体的字体颜色
- 验证码内容的范围(数字，字母，中文汉字！)
- 验证码图片的大小，边框，边框粗细，边框颜色
- 验证码的干扰线(可以自己继承com.google.code.kaptcha.NoiseProducer写一个自定义的干扰线)
- 验证码的样式(鱼眼样式、3D、普通模糊……当然也可以继承com.google.code.kaptcha.GimpyEngine自定义样式)
2、maven依赖
pro.fessional
kaptcha
2.3.3
com.jhlabs
filters
2.0.235
3、验证码配置类
import java.util.Properties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.stereotype.Component;
import com.google.code.kaptcha.impl.DefaultKaptcha;
import com.google.code.kaptcha.util.Config;
@Component
public class KaptchaConfig {
@Bean
public DefaultKaptcha getDefaultKaptcha() {
DefaultKaptcha defaultKaptcha = new DefaultKaptcha();
Properties properties = new Properties();
// 图片边框
properties.setProperty("kaptcha.border", "no");
// 边框颜色
properties.setProperty("kaptcha.border.color", "black");
//边框厚度
properties.setProperty("kaptcha.border.thickness", "1");
// 图片宽
properties.setProperty("kaptcha.image.width", "200");
// 图片高
properties.setProperty("kaptcha.image.height", "50");
//图片实现类
properties.setProperty("kaptcha.producer.impl", "com.google.code.kaptcha.impl.DefaultKaptcha");
//文本实现类
properties.setProperty("kaptcha.textproducer.impl", "com.google.code.kaptcha.text.impl.DefaultTextCreator");
//文本集合，验证码值从此集合中获取
properties.setProperty("kaptcha.textproducer.char.string", "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ");
//验证码长度
properties.setProperty("kaptcha.textproducer.char.length", "4");
//字体
properties.setProperty("kaptcha.textproducer.font.names", "宋体");
//字体颜色
properties.setProperty("kaptcha.textproducer.font.color", "black");
//文字间隔
properties.setProperty("kaptcha.textproducer.char.space", "5");
//干扰实现类
properties.setProperty("kaptcha.noise.impl", "com.google.code.kaptcha.impl.DefaultNoise");
//干扰颜色
properties.setProperty("kaptcha.noise.color", "blue");
//干扰图片样式
properties.setProperty("kaptcha.obscurificator.impl", "com.google.code.kaptcha.impl.WaterRipple");
//背景实现类
properties.setProperty("kaptcha.background.impl", "com.google.code.kaptcha.impl.DefaultBackground");
//背景颜色渐变，结束颜色
properties.setProperty("kaptcha.background.clear.to", "white");
//文字渲染器
properties.setProperty("kaptcha.word.impl", "com.google.code.kaptcha.text.impl.DefaultWordRenderer");
Config config = new Config(properties);
defaultKaptcha.setConfig(config);
return defaultKaptcha;
}
}4、接口返回图片验证码
在获取验证码的类中直接引入配置类即可
/** * 验证码类：Google Kaptcha */ @Autowired DefaultKaptcha defaultKaptcha;
/**
* 获取图片验证码
*
* @return
* @throws Exception
*/
public RspObjectBO verifyCodeGet(VerifyCodeReqBO reqBO) throws Exception {
RspObjectBO res = new RspObjectBO<>();
VerifyCodeRspBO data = new VerifyCodeRspBO();
String verifyId = CommonUtils.getUUID();
String createText = defaultKaptcha.createText();
log.info("验证码内容：{}", createText);
BufferedImage bi = defaultKaptcha.createImage(createText);
ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();
ImageIO.write(bi, "jpeg", stream);
String verifyCode = Base64.encode(stream.toByteArray());
stream.flush();
stream.close();
RBucket rBucket = redissonClient.getBucket(RedisKeyConstants.VerifyCodeKey + verifyId, StringCodec.INSTANCE);
if (Objects.nonNull(reqBO.getDev_type()) && reqBO.getDev_type().equals(DeviceTypeEnum.Terminal_WX_Xcx.getType())) {
rBucket = redissonClient.getBucket(RedisKeyConstants.VerifyCodeKey + reqBO.getDev_type() + verifyId, StringCodec.INSTANCE);
}
rBucket.set(createText, 3, TimeUnit.MINUTES);
data.setVerifyid(verifyId);
data.setVerifydata(verifyCode);
res.setData(data);
return res;
} 二、自定义实现
import cn.hutool.core.codec.Base64;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Random;
public class RandomValidateCodeUtil {
private static final String RANDOMCODEKEY = "RANDOMVALIDATECODEKEY";//放到session中的key
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RandomValidateCodeUtil.class);
// private String randString = "0123456789";//随机产生只有数字的字符串 private String
//private String randString = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";//随机产生只有字母的字符串
private String randString = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";//随机产生数字与字母组合的字符串
private int width = 95;// 图片宽
private int height = 30;// 图片高
private int lineSize = 40;// 干扰线数量
private int stringNum = 4;// 随机产生字符数量
private Random random = new SecureRandom();
/**
* 获得字体
*/
private Font getFont() {
return new Font("Fixedsys", Font.CENTER_BASELINE, 18);
}
/**
* 获得颜色
*/
private Color getRandColor(int fc, int bc) {
if (fc > 255) {
fc = 255;
}
if (bc > 255) {
bc = 255;
}
int r = fc + random.nextInt(bc - fc - 16);
int g = fc + random.nextInt(bc - fc - 14);
int b = fc + random.nextInt(bc - fc - 18);
return new Color(r, g, b);
}
/**
* 生成随机图片 存储到session中
*/
public void getRandomCode(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
HttpSession session = request.getSession();
// BufferedImage类是具有缓冲区的Image类,Image类是用于描述图像信息的类
BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
// 产生Image对象的Graphics对象,改对象可以在图像上进行各种绘制操作
Graphics g = image.getGraphics();
g.fillRect(0, 0, width, height);//图片大小
g.setFont(new Font("Times New Roman", Font.ROMAN_BASELINE, 18));//字体大小
g.setColor(getRandColor(110, 133));//字体颜色
// 绘制干扰线
for (int i = 0; i <= lineSize; i++) {
drawLine(g);
}
// 绘制随机字符
String randomString = "";
for (int i = 1; i <= stringNum; i++) {
randomString = drawString(g, randomString, i);
}
//将生成的随机字符串保存到session中
session.removeAttribute(RANDOMCODEKEY);
session.setAttribute(RANDOMCODEKEY, randomString);
g.dispose();
try {
// 将内存中的图片通过流动形式输出到客户端
ImageIO.write(image, "JPEG", response.getOutputStream());
} catch (Exception e) {
logger.error("将内存中的图片通过流动形式输出到客户端失败>>>> ", e);
}
}
/**
* 生成随机图片验证码
*/
private String getRandomCode() throws IOException {
// BufferedImage类是具有缓冲区的Image类,Image类是用于描述图像信息的类
BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
// 产生Image对象的Graphics对象,改对象可以在图像上进行各种绘制操作
Graphics g = image.getGraphics();
g.fillRect(0, 0, width, height);//图片大小
g.setFont(new Font("Times New Roman", Font.ROMAN_BASELINE, 18));//字体大小
g.setColor(getRandColor(110, 133));//字体颜色
// 绘制干扰线
for (int i = 0; i <= lineSize; i++) {
drawLine(g);
}
// 绘制随机字符
String randomString = "";
for (int i = 1; i <= stringNum; i++) {
randomString = drawString(g, randomString, i);
}
g.dispose();
//返回base64图片
ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();
ImageIO.write(image, "jpeg", stream);
String verifiCode = Base64.encode(stream.toByteArray());
stream.flush();
stream.close();
return verifiCode;
}
/**
* 绘制字符串
*/
private String drawString(Graphics g, String randomString, int i) {
g.setFont(getFont());
g.setColor(new Color(random.nextInt(101), random.nextInt(111), random
.nextInt(121)));
String rand = String.valueOf(getRandomString(random.nextInt(randString
.length())));
randomString += rand;
g.translate(random.nextInt(3), random.nextInt(3));
g.drawString(rand, 13 * i, 16);
return randomString;
}
/**
* 绘制干扰线
*/
private void drawLine(Graphics g) {
int x = random.nextInt(width);
int y = random.nextInt(height);
int xl = random.nextInt(13);
int yl = random.nextInt(15);
g.drawLine(x, y, x + xl, y + yl);
}
/**
* 获取随机的字符
*/
private String getRandomString(int num) {
return String.valueOf(randString.charAt(num));
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
RandomValidateCodeUtil randomValidateCodeUtil = new RandomValidateCodeUtil();
System.out.println(randomValidateCodeUtil.getRandomCode());
}
} @RequestMapping("getVerifiCode")
@ResponseBody
public void getVerifiCode(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
/*
1.生成验证码
2.把验证码上的文本存在session中
3.把验证码图片发送给客户端
*/
ImageVerificationCode ivc = new ImageVerificationCode(); //用我们的验证码类，生成验证码类对象
BufferedImage image = ivc.getImage(); //获取验证码
request.getSession().setAttribute("text", ivc.getText()); //将验证码的文本存在session中
ivc.output(image, response.getOutputStream());//将验证码图片响应给客户端
}三、Hutool工具类实现
1、Hutool工具简介
Hutool是一个小而全的Java工具类库，通过静态方法封装，降低相关API的学习成本，提高工作效率，使Java拥有函数式语言般的优雅，让Java语言也可以“甜甜的”。
Hutool中的工具方法来自每个用户的精雕细琢，它涵盖了Java开发底层代码中的方方面面，它既是大型项目开发中解决小问题的利器，也是小型项目中的效率担当；
Hutool是项目中“util”包友好的替代，它节省了开发人员对项目中公用类和公用工具方法的封装时间，使开发专注于业务，同时可以最大限度的避免封装不完善带来的bug。
2、引入maven依赖
com.xiaoleilu
hutool-all
3.2.3
3、验证码功能介绍
验证码功能位于cn.hutool.captcha包中，核心接口为ICaptcha，此接口定义了以下方法：
●createCode 创建验证码，实现类需同时生成随机验证码字符串和验证码图片
●getCode 获取验证码的文字内容
●verify 验证验证码是否正确，建议忽略大小写
●write 将验证码写出到目标流中
其中write方法只有一个OutputStream，ICaptcha实现类可以根据这个方法封装写出到文件等方法。AbstractCaptcha为一个ICaptcha抽象实现类，此类实现了验证码文本生成、非大小写敏感的验证、写出到流和文件等方法，通过继承此抽象类只需实现createImage方法定义图形生成规则即可。
LineCaptcha线段干扰的验证码
//定义图形验证码的长和宽
LineCaptcha lineCaptcha = CaptchaUtil.createLineCaptcha(200, 100);
//图形验证码写出，可以写出到文件，也可以写出到流
lineCaptcha.write("d:/line.png");
//输出code
Console.log(lineCaptcha.getCode());
//验证图形验证码的有效性，返回boolean值
lineCaptcha.verify("1234");
//重新生成验证码
lineCaptcha.createCode();
lineCaptcha.write("d:/line.png");
//新的验证码
Console.log(lineCaptcha.getCode());
//验证图形验证码的有效性，返回boolean值
lineCaptcha.verify("1234");CircleCaptcha圆圈干扰验证码
//定义图形验证码的长、宽、验证码字符数、干扰元素个数
CircleCaptcha captcha = CaptchaUtil.createCircleCaptcha(200, 100, 4, 20);
//CircleCaptcha captcha = new CircleCaptcha(200, 100, 4, 20);
//图形验证码写出，可以写出到文件，也可以写出到流
captcha.write("d:/circle.png");
//验证图形验证码的有效性，返回boolean值
captcha.verify("1234");ShearCaptcha扭曲干扰验证码
//定义图形验证码的长、宽、验证码字符数、干扰线宽度
ShearCaptcha captcha = CaptchaUtil.createShearCaptcha(200, 100, 4, 4);
//ShearCaptcha captcha = new ShearCaptcha(200, 100, 4, 4);
//图形验证码写出，可以写出到文件，也可以写出到流
captcha.write("d:/shear.png");
//验证图形验证码的有效性，返回boolean值
captcha.verify("1234");自定义验证码
有时候标准的验证码不满足要求，比如我们希望使用纯字母的验证码、纯数字的验证码、加减乘除的验证码，此时我们就要自定义CodeGenerator
// 自定义纯数字的验证码（随机4位数字，可重复）
RandomGenerator randomGenerator = new RandomGenerator("0123456789", 4);
LineCaptcha lineCaptcha = CaptchaUtil.createLineCaptcha(200, 100);
lineCaptcha.setGenerator(randomGenerator);
// 重新生成code
lineCaptcha.createCode();ShearCaptcha captcha = CaptchaUtil.createShearCaptcha(200, 45, 4, 4);
// 自定义验证码内容为四则运算方式
captcha.setGenerator(new MathGenerator());
// 重新生成code
captcha.createCode();