Java生成验证码详解

一、生成验证码图片

在Web应用程序中，为了防止机器人程序的攻击，我们经常使用验证码技术。验证码就是一张带有随机数、字母或图形的图片，用户需要输入正确的验证码才能通过验证。下面我们就来看一下如何用JAVA生成验证码图片。

1.1 写一个验证码工具类

首先，我们需要编写一个验证码工具类，这个类主要是生成验证码图片并输出到页面上。

public class VerifyCodeUtil {
    
    public static void outputImage(int width, int height, OutputStream os, String code) throws IOException {
        int verifySize = code.length();
        BufferedImage image = new BufferedImage(width,height,BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Random rand = new Random();
        Graphics2D g2 = image.createGraphics();
        g2.setColor(Color.WHITE);
        g2.fillRect(0,0,width,height);
        Font font = new Font("宋体",Font.BOLD,18);
        g2.setFont(font);
        for(int i=0;i<200;i++) {
            int x = rand.nextInt(width);
            int y = rand.nextInt(height);
            int red = rand.nextInt(255);
            int green = rand.nextInt(255);
            int blue = rand.nextInt(255);
            g2.setColor(new Color(red,green,blue));
            g2.drawLine(x,y,x+1,y+1);
        }
        g2.setColor(Color.BLACK);
        int size = width / verifySize;
        for(int i = 0;i<verifySize;i++) {
            String s = code.substring(i,i+1);
            int x = rand.nextInt(3);
            int y = rand.nextInt(5);
            g2.drawString(s,(i+1)*x ,y + 15);
        }
        g2.dispose();
        ImageIO.write(image,"JPEG",os);
    }
}

1.2 调用工具类生成验证码图片

有了工具类，我们就可以在项目中调用这个类生成验证码图片。以下是一个简单的示例代码：

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException {
    response.setContentType("image/jpeg");
    String verifyCode = VerifyCodeUtil.generateVerifyCode(4);
    HttpSession session=request.getSession();
    session.setAttribute("verify_code", verifyCode);
    int w = 100, h = 30;
    VerifyCodeUtil.outputImage(w, h, response.getOutputStream(), verifyCode);
}

其中generateVerifyCode()函数是用来生成随机验证码字符串，我们可以根据需要设置验证码长度。以上代码将生成的验证码保存在session中，以便在提交表单时进行校验。

二、生成验证码BLOB数据

我们还可以生成验证码的BLOB数据，将其保存到数据库中。以下是与生成验证码BLOB数据相关的内容。

2.1 将生成的验证码图片转化为BLOB数据

public byte[] getVerifyCodeData(int width, int height, String verifyCode) {
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
    try {
        VerifyCodeUtil.outputImage(width, height, baos, verifyCode);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return baos.toByteArray();
}

2.2 将验证码BLOB数据写入数据库

public void saveVerifyCode(String code) throws SQLException {
    byte[] verifyCodeData = getVerifyCodeData(80,30,code);
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    String sql = "insert into verify_code (code_data) values(?)";
    try{
        conn = getConnection();
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        ps.setBytes(1,verifyCodeData);
        ps.executeUpdate();
    }finally {
        closeConnection(conn, ps, null);
    }
}

三、验证码校验

在使用验证码的时候，我们需要对验证码进行校验。以下是验证码校验相关的内容。

3.1 比较验证码字符串

在提交表单时，我们需要获取用户输入的验证码，然后与生成的验证码字符串进行比较，判断是否正确。

public boolean verifyCode(HttpSession session, String input) {
    String code = (String)session.getAttribute("verify_code");
    if (StringUtils.isNotBlank(code) && StringUtils.isNotBlank(input) && input.toLowerCase().equals(code.toLowerCase())) {
        return true;
    }
    return false;
}

3.2 比较验证码BLOB数据

我们还可以将生成的验证码BLOB数据保存到数据库中，在进行校验时直接比较两个BLOB数据是否一致。

public boolean verifyCode(String input) throws SQLException{
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    ResultSet rs = null;
    String sql = "select code_data from verify_code where id = (select max(id) from verify_code)";
    byte[] verifyCodeData = null;
    try{
        conn = getConnection();
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        rs = ps.executeQuery();
        if(rs.next()){
            verifyCodeData = rs.getBytes(1);
        }
    }finally {
        closeConnection(conn, ps, rs);
    }
    byte[] inputCodeData = getVerifyCodeData(80,30,input);
    if(Arrays.equals(verifyCodeData, inputCodeData)){
        return true;
    }
    return false;
}

四、小结

本文详细介绍了JAVA生成验证码图片、生成验证码BLOB数据和验证验证码的操作。在开发Web应用程序时，验证码是一个不可或缺的部分。本文中给出的代码示例可以用来生成简单的验证码，读者可以根据需要进行修改和扩展。