Java 生成验证码的四种方式、源码、过程、结果

在现代Web应用中，验证码是一种有效的防止机器人攻击的手段。验证码通常以图片的形式呈现给用户，用户需要识别图片中的字符并输入，才能验证其为真人操作。Java语言提供了多种方式来生成验证码，下面我们将介绍四种常用的方法，包括源码、过程和结果。

方法一：使用Java AWT和Graphics生成验证码

这种方法主要依赖于Java的图形处理库，可以通过Graphics类来绘制验证码。

代码示例：

import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.util.Random;

public class CaptchaGenerator {

    public static BufferedImage generateCaptchaImage(String text) {
        int width = 200;
        int height = 80;

        BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics g = bufferedImage.getGraphics();

        // 设置背景颜色
        g.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
        g.fillRect(0, 0, width, height);

        // 设置字体
        g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 40));
        g.setColor(Color.BLACK);
        g.drawString(text, 20, 50);

        g.dispose();
        return bufferedImage;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String captchaText = "ABCD"; // 这里可以随机生成字符
        BufferedImage captchaImage = generateCaptchaImage(captchaText);

        try {
            ImageIO.write(captchaImage, "png", new java.io.File("captcha.png"));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

过程： 1. 创建一个BufferedImage对象作为验证码图像，设置其宽高。 2. 使用Graphics绘制背景、字符等。 3. 最后将生成的图像保存为文件。

方法二：使用第三方库 - Kaptcha

Kaptcha是一个功能强大的验证码生成库，使用简单，效果好，支持多种风格。

代码示例：

import com.github.bjlhx15.kaptcha.Kaptcha;
import com.github.bjlhx15.kaptcha.Generator;
import java.awt.image.BufferedImage;

public class KaptchaExample {

    public static void main(String[] args) {
        Kaptcha kaptcha = new Kaptcha();
        Generator generator = kaptcha.getGenerator();

        String captchaText = generator.createText(); // 生成验证码文本
        BufferedImage captchaImage = generator.createImage(captchaText); // 生成验证码图像

        try {
            ImageIO.write(captchaImage, "png", new java.io.File("kaptcha.png"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("验证码文本: " + captchaText);
    }
}

过程： 1. 创建Kaptcha实例，调用其生成方法即可。 2. 可以自定义验证码的字体、颜色、干扰线等。 3. 最后将生成的图像保存为文件。

方法三：使用Spring Boot整合生成验证码

在Spring Boot中使用验证码，可以非常方便地传递到前端。

代码示例：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.awt.image.BufferedImage;

@RestController
public class CaptchaController {

    @GetMapping("/captcha")
    public void getCaptcha(HttpServletResponse response) throws Exception {
        // 生成验证码文本
        String captchaText = "XYZZ"; // 这里可以随机生成字符
        BufferedImage captchaImage = CaptchaGenerator.generateCaptchaImage(captchaText);

        response.setContentType("image/png");
        ImageIO.write(captchaImage, "png", response.getOutputStream());
    }
}

过程： 1. 定义一个REST接口，通过访问特定的URL来获取验证码。 2. 将生成的图像直接返回给浏览器，便于用户查看和输入。

方法四：使用Java Servlet生成验证码

可以通过Servlet直接生成验证码，适合于不使用框架的场景。

代码示例：

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;

public class CaptchaServlet extends HttpServlet {

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String captchaText = "LMNO"; // 这里可以随机生成字符
        BufferedImage captchaImage = CaptchaGenerator.generateCaptchaImage(captchaText);

        response.setContentType("image/png");
        ImageIO.write(captchaImage, "png", response.getOutputStream());
    }
}

过程： 1. 创建一个Servlet，通过HTTP GET请求生成并返回验证码图像。 2. 调用前面定义的验证码生成方法生成图像。

总结

以上介绍了四种生成验证码的方法，每种方法各具特色，适合不同场景的需求。在生产中，选择合适的验证码生成方案能够有效提高系统的安全性和用户体验。根据项目需求，开发者可以灵活运用这些技术来实现可靠的验证码功能。