Java生成驗證碼詳解

一、生成驗證碼圖片

在Web應用程序中，為了防止機器人程序的攻擊，我們經常使用驗證碼技術。驗證碼就是一張帶有隨機數、字母或圖形的圖片，用戶需要輸入正確的驗證碼才能通過驗證。下面我們就來看一下如何用JAVA生成驗證碼圖片。

1.1 寫一個驗證碼工具類

首先，我們需要編寫一個驗證碼工具類，這個類主要是生成驗證碼圖片並輸出到頁面上。

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("宋體",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 調用工具類生成驗證碼圖片

有了工具類，我們就可以在項目中調用這個類生成驗證碼圖片。以下是一個簡單的示例代碼：

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()函數是用來生成隨機驗證碼字元串，我們可以根據需要設置驗證碼長度。以上代碼將生成的驗證碼保存在session中，以便在提交表單時進行校驗。

二、生成驗證碼BLOB數據

我們還可以生成驗證碼的BLOB數據，將其保存到資料庫中。以下是與生成驗證碼BLOB數據相關的內容。

2.1 將生成的驗證碼圖片轉化為BLOB數據

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 將驗證碼BLOB數據寫入資料庫

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、驗證碼校驗

在使用驗證碼的時候，我們需要對驗證碼進行校驗。以下是驗證碼校驗相關的內容。

3.1 比較驗證碼字元串

在提交表單時，我們需要獲取用戶輸入的驗證碼，然後與生成的驗證碼字元串進行比較，判斷是否正確。

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 比較驗證碼BLOB數據

我們還可以將生成的驗證碼BLOB數據保存到資料庫中，在進行校驗時直接比較兩個BLOB數據是否一致。

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、小結

本文詳細介紹了JAVA生成驗證碼圖片、生成驗證碼BLOB數據和驗證驗證碼的操作。在開發Web應用程序時，驗證碼是一個不可或缺的部分。本文中給出的代碼示例可以用來生成簡單的驗證碼，讀者可以根據需要進行修改和擴展。