英文，数字和中文混合的彩色验证码实现

时间：2021-08-04 06:55:35

功能描述：英文，数字和中文混合的彩色验证码是一种比较安全的验证码，虽然这样的验证码会给用户输入带来不便，但对于保障用户账号的安全还是值得的。本实例介绍实现英文，数字和中文混合验证码的彩色验证码的方法，输入用户名和密码后，还需要输入正确的验证码才可以正常登陆。由于验证码是随机生成的，可能会产生看不清楚的验证码，因此添加了重新生成验证码的功能，用户单击“看不清？换一个”超级链接和图片本身，可以重新生成一个验证码。

1：编写生成英文，数字和中文混合的彩色验证码的Servlet实现类

要生成英文，数字和中文混合的彩色验证码，首先需要编写一个Servlet，这里的名称为PictureCheckCode.java，该类继承HttpServlet，只要通过service()方法生成验证码，其具体实现过程如下：

（1）创建名称为PictureCheckCode.java的servlet，并将其保存到com包中，关键代码如下：

package com;

import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.geom.Line2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import java.util.Random;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

public class PictureCheckCode extends HttpServlet{

	/**
	 * 
	 */
	private static final long serialVersionUID = 1L;


	public PictureCheckCode() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	@Override
	protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
		// TODO Auto-generated method stub
		//设置不缓存图片
		response.setHeader("Pragma", "No-cache");
		response.setHeader("Cache-Control", "No-cache");
		response.setDateHeader("Expires", 0);
		//指定生成的响应图片
		response.setContentType("image/jpeg");
		int width=86;			//指定生成验证码的宽度
		int height=22;			//指定生成验证码的高度
		BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
		Graphics g = image.getGraphics();
		Graphics2D g2d = (Graphics2D)g;				//创建Graphics2D对象
		Random random = new Random();
		Font mFont = new Font("黑体", Font.BOLD, 16);	//定义字体样式
		g.setColor(getRandColor(200, 250));
		g.fillRect(0, 0, width, height);		//绘制背景
		g.setFont(mFont);						//设置字体
		g.setColor(getRandColor(180, 200));


		//绘制100根位置和颜色全部为随机产生的线条，该线条为2f
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			int x = random.nextInt(width-1);
			int y = random.nextInt(height-1);
			int x1 = random.nextInt(6)+1;
			int y1 = random.nextInt(12)+1;
			BasicStroke bs = new BasicStroke(2f,BasicStroke.CAP_BUTT,BasicStroke.JOIN_BEVEL);
			Line2D line = new Line2D.Double(x,y,x+x1,y+y1);
			g2d.setStroke(bs);
			g2d.draw(line);				//绘制直线

		}


		//输出由英文，数字和中文随机组成的验证文字，具体的组合方式根据生成随机数确定
		String sRand = "";
		//输出随机的验证文字
		String ctmp = "";
		int itmp = 0;
		for(int i = 0;i<4;i++){
			//random = new Random(new java.util.Date().getTime()+i);
			switch (random.nextInt(4)) {
			case 1:
				itmp = random.nextInt(26)+65;				//生成A~Z的字母
				ctmp = String.valueOf((char)itmp);

				break;

			case 2://生成汉字
				String[] rBase = {"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","a","b","c","d","e","f"};
				//生成第一位的区码
				int r1 = random.nextInt(3)+11;				//生成11~14之间的随机数
				String str_r1 = rBase[r1];
				//生成第二位的区码
				int r2;
				if(r1==13){
					r2 = random.nextInt(7);				//生成0~7之间的随数
				}else{
					r2 = random.nextInt(16);			//生成0~16之间的随机数
				}
				String str_r2 = rBase[r2];
				//生成第一位的位码
				int r3 = random.nextInt(6)+10;			//生成10~16之间的随机数
				String str_r3 = rBase[r3];
				//生成第二位的位码
				int r4;
				if(r3==10){
					r4 = random.nextInt(15)+1;			//生成1~16之间的随机数

				}else if(r3==15){
					r4 = random.nextInt(15);			//生成0~15之间的随机数
				}else {
					r4 = random.nextInt(16);			//生成0~16之间的随机数

				}
				String str_r4 = rBase[r4];
				//将生成的机内码转换为汉字
				byte[] bytes = new byte[2];
				//将生成的区码保存到字节数组的第一个元素中
				String str_r12 = str_r1+str_r2;
				int tempLow=Integer.parseInt(str_r12,16);
				bytes[0] = (byte)tempLow;
				//将生成的位码保存到字节数组的第二个元素中
				String str_r34 = str_r3+str_r4;
				int tempHigh = Integer.parseInt(str_r34,16);
				bytes[1] = (byte)tempHigh;
				ctmp = new String(bytes);			//根据字节数组生成汉字
				break;
			default:
				itmp = random.nextInt(10)+48;		//生成0~9的数字
				ctmp = String.valueOf((char)itmp);
				break;
			}
			sRand+=ctmp;
			Color color = new Color(20+random.nextInt(110), 20+random.nextInt(110), 20+random.nextInt(110));
			g.setColor(color);

			//将生成的随机数进行随机缩放病旋转指定角度
			//将文字旋转指定角度
			Graphics2D g2d_word = (Graphics2D)g;
			AffineTransform trans = new AffineTransform();
			trans.rotate(random.nextInt(45)*3.14/180,15*i+8,7);
			//缩放文字
			float scaleSize = random.nextFloat()+0.8f;
			if(scaleSize>1f){
				scaleSize = 1f;
			}
			trans.scale(scaleSize, scaleSize);
			g2d_word.setTransform(trans);
			g.drawString(ctmp, 15*i+18, 14);
		}

		//将生成的验证码保存道session中
		HttpSession session = request.getSession(true);
		session.setAttribute("randCheckCode", sRand);

		//输出生成的验证码图片
		g.dispose();
		ImageIO.write(image, "JPEG", response.getOutputStream());
	}

	@Override
	public void destroy() {
		// TODO Auto-generated method stub
		super.destroy();
	}

	@Override
	public void init() throws ServletException {
		// TODO Auto-generated method stub
		super.init();
	}

	public Color getRandColor(int s,int e){
		Random random = new Random();
		if(s>255)s = 255;
		if(e>255)e = 255;
		int r = s+random.nextInt(e-s);
		int g = s+random.nextInt(e-s);
		int b = s+random.nextInt(e-s);
		return new Color(r, g, b);
	}



}
2：配置Servlet

用于生成验证码的Servlet编写完成后，还需要web.xml文件中配置该Servlet，具体配置代码如下：web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd" id="WebApp_ID" version="2.5">
  <display-name>CheckCode</display-name>
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.html</welcome-file>
    <welcome-file>index.htm</welcome-file>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
    <welcome-file>default.html</welcome-file>
    <welcome-file>default.htm</welcome-file>
    <welcome-file>default.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>

  <servlet>
  	<description>This is the description of my J2EE component</description>
  	<display-name>This is the display name of my J2EE component</display-name>
  	<servlet-name>PictureCheckCode</servlet-name>
  	<servlet-class>com.PictureCheckCode</servlet-class>
  </servlet>

  <servlet-mapping>
  	<servlet-name>PictureCheckCode</servlet-name>
  	<url-pattern>/PictureCheckCode</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>
3：在Jsp页面中插入生成的验证码

在Jsp页面中茶如生成的验证码时，首先需要在页面中添加一个用于输入验证码的文本框，然后插入生成的验证码，具体代码如下：index.jsp

4:加入重新生成验证码的功能

由于验证码是随机生成的，很可能会产生看不清楚的验证码，因此还需要加入重新生成验证码的功能。实现重新生成验证码时，首先需要编写一个自定义的JavaScript函数，在该函数中实现重新生成验证码的功能，具体代码如下

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=utf-8"
    pageEncoding="utf-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<title>Insert title here</title>
<script type="text/javascript">
	function myReload() {
		document.getElementById("createCheckCode").src=document.getElementById("createCheckCode").src+"?nocache"+new Date().getTime(); 
	}
</script>
</head>
<body style="text-align: center;">

验证码：<input name="checkCode" type="text" id="checkCode" title="验证码区分大小写" size="8" maxlength="4">
<img src="PictureCheckCode" id="createCheckCode" onclick="myReload()">

<a href="#" onclick="myReload()"> 看不清？换一个</a>

</body>
</html>

5：获取验证码并验证吧输入是否正确

获取验证码病验证输入是否正确，通常是在处理页完成的功能，本实例中，将页面提交到deal.jsp页面，在该页面中通过request对象获取用户输入的验证码，再将该验证码与保存到Session中的验证码进行比较，即可判断输入的验证码是否正确。关键代码如下：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=utf-8"
    pageEncoding="utf-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<title>Insert title here</title>
<% 
	String checkCode = request.getParameter("checkCode");
	if("".equals(checkCode)||checkCode==null){
		out.println("<script>alert('请输入验证码!');window.location.href='index.jsp';</script>");
	}else{
		if(!checkCode.equals(session.getAttribute("randCheckCode"))){
			out.println("<script>alert('您输入的验证码不正确！');history.back(-1);</script>");
		}
	}
%>
</head>
<body>


</body>
</html>
6：调试

在生成验证码时，由于对生成的图片进行了随机旋转和缩放，结果经常产生看不清楚的验证码，而且几率比较大。

经过仔细比较发现，通过random.nextFloat()方法生成随机数的范围在0~1之间。当应用该值作为缩放尺寸时，如果生成的是小于0。8的数，验证码文字将被缩放的很小，以至于看不清。考虑到这种情况，于是将生成的随机数加上0.8，这时，虽然文字不会被缩放的很小，但是文字会被放大到超出验证码的边框，所以还需要对缩放尺寸的最大值进行控制，经过多次测试，总结出最大值不能超过1，因此得出验证码对图片进行缩放的代码如下：

float scaleSize = random.nextFloat()+0.8f;
if(scaleSize>1f)scaleSize = 1f;
trans.scale(scaleSize, scaleSize);
至此，英文，数字和中文混合的彩色验证码得以实现。





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