JAVA培訓(xùn)之生成驗(yàn)證碼圖片

生成驗(yàn)證碼圖片
驗(yàn)證碼是Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart(全自動(dòng)區(qū)分計(jì)算機(jī)和人類的圖靈測(cè)試)的縮寫，是一種區(qū)分用戶是計(jì)算機(jī)還是人的公共全自動(dòng)程序，可以防止：惡意破解密碼、刷票、論壇灌水、有效防止某個(gè)黑客對(duì)某一特定注冊(cè)用戶，用特定程序暴力破解方式進(jìn)行不斷的登錄嘗試。實(shí)際上驗(yàn)證碼是現(xiàn)在很多網(wǎng)站通行的方式，我們利用比較簡(jiǎn)易的方式實(shí)現(xiàn)了這個(gè)功能。
下面我們就來學(xué)習(xí)如何自動(dòng)生成一個(gè)驗(yàn)證碼圖片，案例的源代碼點(diǎn)擊此處進(jìn)行下載，具體如下：

1.生成字符驗(yàn)證碼

大家想必在登錄某個(gè)網(wǎng)站的時(shí)候都輸入過驗(yàn)證碼，如圖1-1所示：
下面通過一個(gè)案例來學(xué)習(xí)如何自動(dòng)生成一個(gè)驗(yàn)證碼圖片：
(1)創(chuàng)建一個(gè)web應(yīng)用，名稱為Example1，在該應(yīng)用下的src目錄下新建一個(gè)Class類，名稱為ImageTest，主要代碼如例1-1所示：
例1-1 ImageTest.java

public class ImageTest {     @Test public void fun1() throws FileNotFoundException, IOException{        /*         * 1. 創(chuàng)建圖片緩沖區(qū)         * 2. 設(shè)置其寬高         * 3. 得到這個(gè)圖片的繪制環(huán)境（得到畫筆）         * 4. 保存起來         */        BufferedImage bi = new BufferedImage(70, 35, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);        Graphics2D g = (Graphics2D)bi.getGraphics();//得到繪制環(huán)境        g.setColor(Color.WHITE);//把環(huán)境設(shè)置為白色        g.fillRect(0, 0, 70, 35);//填充矩形！填充矩形，從0,0點(diǎn)開始，寬70，高35，即整個(gè)圖片，即為圖片設(shè)置背景色        g.setColor(Color.RED);//把環(huán)境設(shè)置為紅色        g.drawString("Hello", 2, 35-2);//向圖片上寫入字符串，其中2,2表示x,y軸的坐標(biāo)        ImageIO.write(bi, "JPEG", new FileOutputStream("F:/xxx.jpg")); } }

在例1-1中，首先要獲得圖片緩沖區(qū)，即BufferedImage類的一個(gè)對(duì)象，BufferedImage類的構(gòu)造方法中，第一個(gè)參數(shù)和第二個(gè)參數(shù)表示圖片的長(zhǎng)和寬，第三個(gè)參數(shù)是圖片的類型；然后獲取繪制環(huán)境，也可以理解為獲取當(dāng)前圖片的畫筆，使用該對(duì)象可以設(shè)置一系列的屬性，例如圖片的背景顏色、填充形狀等。最后使用ImageIO類的write()方法將當(dāng)前畫好的圖片寫到指定的輸出流中。
(2)測(cè)試fun1()方法，去F盤查看生成的圖片效果如何，如圖1-2所示： 圖1-2 繪制的圖片
如圖1-2所示，繪制的圖片背景色是白色，字符串“Hello”的顏色是紅色，該字符串的位置也是由我們自己設(shè)置的，可以調(diào)整。

2.生成字母驗(yàn)證碼

通過以上對(duì)自動(dòng)繪制圖片的了解，下面我們來完成另外一個(gè)繪制圖片的類，這個(gè)類相較于上面的ImageTest類要復(fù)雜很多，如下所示：
(1)在ImageTest同包下新建一個(gè)Class類，名稱為VerifyCode，下面我們對(duì)類中的方法進(jìn)行一一介紹。首先來看該類的成員變量，如例1-2所示：
例1-2 VerifyCode.java類中的成員變量

public class VerifyCode {     private int w = 70;     private int h = 35;     private Random r = new Random();     // {"宋體", "華文楷體", "黑體", "華文新魏", "華文隸書", "微軟雅黑", "楷體_GB2312"}     private String[] fontNames  = {"宋體", "華文楷體", "黑體", "微軟雅黑", "楷體_GB2312"};     // 可選字符     private String codes="23456789abcdefghjkmnopqrstuvwxyzABCDEFGHJKMNPQRSTUV                               WXYZ";     // 背景色     private Color bgColor  = new Color(255, 255, 255);     // 驗(yàn)證碼上的文本     private String text ;

例1-2中，成員變量w、h分別表示圖片的長(zhǎng)和寬；成員變量r是Random類型的對(duì)象，用來生成隨機(jī)數(shù)；成員變量fontNames是列舉驗(yàn)證圖片中驗(yàn)證碼的字體類型；成員變量codes是列舉驗(yàn)證碼的所有的可選字符；成員變量bgColor是驗(yàn)證圖片的背景色；成員變量text是圖片上的驗(yàn)證碼。
(2)VerifyCode類的生成隨機(jī)顏色的方法，主要代碼如例1-3所示：
例1-3  randomColor()方法

// 生成隨機(jī)的顏色 private Color randomColor () {        int red = r.nextInt(150);        int green = r.nextInt(150);        int blue = r.nextInt(150);        return new Color(red, green, blue); }

例1-3中，r是Random類型的對(duì)象，r.nextInt(int n)方法返回一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)，它是取自此隨機(jī)數(shù)生成器序列的、在 0（包括）和指定值n（不包括）之間均勻分布的 int值。其中局部變量red、green、blue分別代表顏色的RGB的紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道的顏色值。該方法返回的是隨機(jī)產(chǎn)生的顏色。
(3)VerifyCode類的生成隨機(jī)字體的方法，主要代碼如例1-4所示：
例1-4  randomFont()方法

// 生成隨機(jī)的字體 private Font randomFont () {            int index = r.nextInt(fontNames.length);            String fontName = fontNames[index];//生成隨機(jī)的字體名稱            int style = r.nextInt(4);//生成隨機(jī)的樣式, 0(無樣式), 1(粗體), 2(斜體), 3(粗體+斜體)            int size = r.nextInt(5) + 24; //生成隨機(jī)字號(hào), 24 ~ 28            return new Font(fontName, style, size); }

例1-4中，r.nextInt(fontNames.length)方法是獲得一個(gè)從0到成員變量fontNames數(shù)組的長(zhǎng)度之間的整數(shù)index，然后將這個(gè)整數(shù)當(dāng)作fontNames數(shù)組的下標(biāo)，找到對(duì)應(yīng)的字體類型。局部變量style是隨機(jī)產(chǎn)生的樣式，詳情可參考例1-4中的代碼注釋，局部變量size是隨機(jī)生成的字體大小，即字號(hào)，范圍是從24~28；最后將該字體返回。
(4)VerifyCode類的生成隨機(jī)的干擾線方法，主要代碼如例1-5所示：
例1-5 drawLine()方法

// 畫干擾線 private void drawLine (BufferedImage image) {        int num  = 3;//一共畫3條        Graphics2D g2 = (Graphics2D)image.getGraphics();        for(int i = 0; i < num; i++) {//生成兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，即4個(gè)值            int x1 = r.nextInt(w);            int y1 = r.nextInt(h);            int x2 = r.nextInt(w);            int y2 = r.nextInt(h);            g2.setStroke(new BasicStroke(1.5F));            g2.setColor(Color.BLUE); //干擾線是藍(lán)色            g2.drawLine(x1, y1, x2, y2);//畫線        } }

例1-5中，局部變量num是記錄干擾線的條數(shù)，然后創(chuàng)建當(dāng)前圖片的畫筆Graphics2D類的對(duì)象，再利用r對(duì)象生成四個(gè)值，其中x1和x2的大小范圍在0~70之間，y1和y2的大小在0~35之間，這四個(gè)值是用來作為確定一條直線的兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，由于有三條干擾線，所以這里使用for循環(huán)，然后每循環(huán)一次就使用畫筆對(duì)象g2的drawLine()方法繪制一條線。
(5)VerifyCode類的生成隨機(jī)字符的方法，主要代碼如例1-6所示：

// 隨機(jī)生成一個(gè)字符 private char randomChar () {        int index = r.nextInt(codes.length());        return codes.charAt(index); }

例1-6中，驗(yàn)證碼的所有可選字符都在字符串codes中，通過r對(duì)象的nextInt()方法獲得一個(gè)在0到codes.length范圍內(nèi)的整數(shù)index，然后調(diào)用charAt(index)方法獲得指定索引的字符，并返回。
(6)VerifyCode類的創(chuàng)建BufferedImage的方法，主要代碼如例1-7所示：

// 創(chuàng)建BufferedImage private BufferedImage createImage () {        BufferedImage image = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);        Graphics2D g2 = (Graphics2D)image.getGraphics();        g2.setColor(this.bgColor);        g2.fillRect(0, 0, w, h);        return image; }

例1-7中，創(chuàng)建BufferedImage對(duì)象的步驟與例1-1相同，最后將創(chuàng)建的對(duì)象返回。
(7)VerifyCode類的獲得驗(yàn)證碼圖片上的文本方法，主要代碼如例1-8所示：

// 返回驗(yàn)證碼圖片上的文本 public String getText () {        return text; }

例1-8中的text是成員變量，代表圖片上的驗(yàn)證碼。該方法要在另一個(gè)方法getImage()調(diào)用之后調(diào)用，getImage()方法后面會(huì)詳解。
(8)VerifyCode類的將圖片保存到指定的輸出流，主要代碼如例1-9所示：

// 保存圖片到指定的輸出流 public static void output (BufferedImage image, OutputStream out)               throws IOException {        ImageIO.write(image, "JPEG", out); }

例1-9中，output()方法有兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)是繪制的圖片，第二個(gè)參數(shù)是圖片將要保存的輸出流；使用ImageIO類的write()方法將image對(duì)象以JPEG的格式保存在out輸出流中。
(9)VerifyCode類的得到驗(yàn)證碼圖片的方法，主要代碼如例1-10所示：

// 調(diào)用這個(gè)方法得到驗(yàn)證碼 public BufferedImage getImage () {        BufferedImage image = createImage();//創(chuàng)建圖片緩沖區(qū)        Graphics2D g2 = (Graphics2D)image.getGraphics();//得到繪制環(huán)境        StringBuilder sb = new StringBuilder();//用來裝載生成的驗(yàn)證碼文本        // 向圖片中畫4個(gè)字符        for(int i = 0; i < 4; i++)  {//循環(huán)四次，每次生成一個(gè)字符            String s = randomChar() + "";//隨機(jī)生成一個(gè)字母            sb.append(s); //把字母添加到sb中            float x = i * 1.0F * w / 4; //設(shè)置當(dāng)前字符的x軸坐標(biāo)            g2.setFont(randomFont()); //設(shè)置隨機(jī)字體            g2.setColor(randomColor()); //設(shè)置隨機(jī)顏色            g2.drawString(s, x, h-5); //畫圖        }        this.text = sb.toString(); //把生成的字符串賦給了this.text        drawLine(image); //添加干擾線        return image;     }

例1-10中，先調(diào)用createImage()方法創(chuàng)建圖片緩沖區(qū)，然后得到繪制環(huán)境，即當(dāng)前圖片的畫筆；再創(chuàng)建一個(gè)用來保存驗(yàn)證碼文本的StringBuilder對(duì)象，利用for循環(huán)及以上提到的方法向圖片中畫4個(gè)字符，然后將sb對(duì)象的值賦給成員變量text，這時(shí)調(diào)用例1-8中的getText()方法就可以獲得驗(yàn)證碼文本。最后添加干擾線，再返回image對(duì)象。
(10)以上就是VerifyCode類的所有方法，現(xiàn)在我們?cè)贗mageTest類中定義一個(gè)單元測(cè)試方法fun2()，該方法的主要內(nèi)容如例1-11所示：

@Test public void fun2() throws FileNotFoundException, IOException{            VerifyCode vc = new VerifyCode();//創(chuàng)建VerifyCode類的對(duì)象            BufferedImage bi = vc.getImage();//調(diào)用getImge()方法獲得一個(gè)BufferedImage對(duì)象            VerifyCode.output(bi, new FileOutputStream("F:/驗(yàn)證碼.jpg"));//調(diào)用靜態(tài)方法output()方法將圖片保存在文件輸出流中            System.out.println(vc.getText());//在控制臺(tái)上打印驗(yàn)證碼的文本值 }

(11)執(zhí)行fun2()方法，控制臺(tái)上打印結(jié)果如圖1-3所示：

圖1-3 驗(yàn)證碼信息
(12)由圖1-3可知，驗(yàn)證碼文本信息為“pxTy”，現(xiàn)在去F盤中找到驗(yàn)證碼.jpg，打開如圖1-4所示：

圖1-4 驗(yàn)證碼
在以后的開發(fā)中，想獲得驗(yàn)證碼就可以把VerifyCode類當(dāng)作一個(gè)幫助類，將它拷貝到自己的項(xiàng)目中然后調(diào)用相應(yīng)的方法就可以獲得驗(yàn)證碼圖片。

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作者：傳智播客Java培訓(xùn)學(xué)院
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