验证码
1.应用场景
- 登录验证：在用户登录时，通过验证码验证用户的身份，防止自动化脚本的攻击
- 注册验证：在用户注册时，通过验证码验证用户的真实性，防止恶意注册
- 表单提交验证：在用户提交表单时，通过验证码验证用户的身份，防止自动化脚本的恶意提交
验证码的核心作用就是进行校验，那么验证码是如何生成的呢
2.验证码应该如何生成
验证码本质上是一张图片，对于图片的属性，我们很容易就想到了图片的宽高，验证过程中生成的字符，验证图片上可能会有的干扰线，对应图片的字符的颜色，字符的字体大小，对应的噪点等，根据这些属性就可以制作一个图片最为验证码
Java中用于生成验证么的类是BufferedImage,对应的api的解释为
BufferedImage 子类描述具有可访问图像数据缓冲区的 Image。BufferedImage 由图像数据的 ColorModel 和 Raster 组成。Raster 的 SampleModel 中 band 的数量和类型必须与 ColorModel 所要求的数量和类型相匹配，以表示其颜色和 alpha 分量。所有 BufferedImage 对象的左上角坐标都为 (0, 0)。因此，用来构造 BufferedImage 的任何 Raster 都必须满足：minX=0 且 minY=0。
此类依靠 Raster 的数据获取方法、数据设置方法，以及 ColorModel 的颜色特征化方法
3.如何实现生成验证码
- 生成图像buffer
- 获取Graphics对象
- 设置背景色
- 设置字体
- 设置干扰线
- 添加噪点
- 绘制字符
- 输出图片，写入到OutputStream中
package com.prettyspider.entity.dto;
import org.apache.el.parser.BooleanNode;
import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Random;
/**
* @author prettyspider
* @ClassName CreateImageCode
* @description: TODO 创建验证码
* @date 2024/4/12 19:43
* @Version V1.0
*/
public class CreateImageCode {
// 图片的宽度
private int width = 160;
// 图片的高度
private int height = 40;
// 验证码字符个数
private int codeCount = 4;
// 验证码干扰线数
private int lineCount = 20;
// 验证码
private String code = null;;
// 验证码图片buffer
private BufferedImage buffImg = null;
Random random = new Random();
public CreateImageCode() {
createImage();
}
public CreateImageCode(int width, int height) {
this.width = width;
this.height = height;
createImage();
}
public CreateImageCode(int width, int height, int codeCount) {
this.width = width;
this.height = height;
this.codeCount = codeCount;
createImage();
}
public CreateImageCode(int width, int height, int codeCount, int lineCount) {
this.width = width;
this.height = height;
this.codeCount = codeCount;
this.lineCount = lineCount;
createImage();
}
// 生成图片
private void createImage() {
int fontWidth = width / codeCount; // 字体的宽度
int fontHeight = height - 5; // 字体的高度
int codeY = height - 8;
// 图像buffer
buffImg = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
Graphics g = buffImg.getGraphics();
// 设置背景色
g.setColor(getRandColor(200, 250));
g.fillRect(0, 0, width, height);
// 设置字体
// Font font = new Font("Fixedsys", Font.BOLD, fontHeight);
Font font = getFont(fontHeight);
g.setFont(font);
// 设置干扰线
for (int i = 0; i < lineCount; i++) {
int xs = random.nextInt(width);
int ys = random.nextInt(height);
int xe = xs + random.nextInt(width);
int ye = ys + random.nextInt(height);
g.setColor(getRandColor(1, 255));
g.drawLine(xs, ys, xe, ye);
}
// 添加噪点
float yawpRate = 0.01f; // 噪声率
int area = (int) (yawpRate * width * height);
for (int i = 0; i < area; i++) {
int x = random.nextInt(width);
int y = random.nextInt(height);
buffImg.setRGB(x, y, random.nextInt(255));
}
String str1 = randomStr(codeCount); // 得到随机字符
this.code = str1;
for (int i = 0; i < codeCount; i++) {
String strRand = str1.substring(i, i + 1);
g.setColor(getRandColor(1, 255));
// g.drawString(strRand, x, yawpRate);
g.drawString(strRand, i * fontWidth + 3, codeY);
}
}
// 得到随机字符
private String randomStr(int codeCount) {
String str1 = "qwertyuioplkjhgfdsazxcvbnmQWERTYUIOPLKJHGFDSAZXCVBNM1234567890";
String str2 = "";
int len = str1.length() - 1;
double r;
for (int i = 0; i < len; i++) {
r = (Math.random()) * len;
str2 = str2 + str1.charAt((int) r);
}
return str2;
}
// 得到随机颜色
private Color getRandColor(int fc, int bc) { // 给定范围获得随机颜色
if (fc > 255) fc = 255;
if (bc > 255) bc = 255;
int r = fc + random.nextInt(bc - fc);
int g = fc + random.nextInt(bc - fc);
int b = fc + random.nextInt(bc - fc);
return new Color(r, g, b);
}
// 得到随机字体
private Font getFont(int size) {
Random random = new Random();
Font font[] = new Font[5];
font[0] = new Font("Ravie", Font.PLAIN, size);
font[1] = new Font("Antique Olive Compact", Font.PLAIN, size);
font[2] = new Font("Fixedsys", Font.PLAIN, size);
font[3] = new Font("Wide Latin", Font.PLAIN, size);
font[4] = new Font("Gill Sans Ultra Bold", Font.PLAIN, size);
return font[random.nextInt(5)];
}
// 扭曲方法
private void shear(Graphics g, int w1, int h1, Color color) {
shearX(g, w1, h1, color);
shearY(g, w1, h1, color);
}
private void shearY(Graphics g, int w1, int h1, Color color) {
int period = random.nextInt();
boolean borderGap = true;
int frames = 1;
int phase = random.nextInt();
for (int i = 0; i < h1; i++) {
double d = (double) (period >> 1) * Math.sin((double) i / (double) period + (6.2831853071795862D * (double) phase) / (double) frames);
g.copyArea(0, i, w1, 1, (int) d, 0);
if (borderGap) {
g.setColor(color);
g.drawLine((int) d, i, 0, i);
g.drawLine((int) d + w1, i, w1, i);
}
}
}
public void write(OutputStream sos) throws IOException {
ImageIO.write(buffImg, "png", sos);
sos.close();
}
public BufferedImage getBuffImg() {
return buffImg;
}
public String getCode() {
return code.toLowerCase();
}
}
测试
public static void main(String[] args) throws IOException {
CreateImageCode imageCode = new CreateImageCode(100, 30, 5);
// 获取输出流
FileOutputStream sos = new FileOutputStream(new File("E:\1.png"));
imageCode.write(sos);
}