Kaptcha工具和手动实现验证码功能

柔情只为你懂 2023-06-18 03:56 27阅读 0赞

### Kaptcha ###

`Kaptcha` 是一个可高度配置的实用验证码生成工具，可自由配置的选项如：

*  验证码的字体
 *  验证码字体的大小
 *  验证码字体的字体颜色
 *  验证码内容的范围(数字，字母，中文汉字！)
 *  验证码图片的大小，边框，边框粗细，边框颜色
 *  验证码的干扰线
 *  验证码的样式(鱼眼样式、3D、普通模糊、…)

使用它需要在工程中导入`.jar`包，下载地址`https://code.google.com/archive/p/kaptcha/downloads`

#### Kaptcha 详细配置表 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">Constant</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>默认值</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.border</td> 
   <td>图片边框，合法值：yes , no</td> 
   <td>yes</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.border.color</td> 
   <td>边框颜色，合法值： r,g,b (and optional alpha) 或者 white,black,blue.</td> 
   <td>black</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.image.width</td> 
   <td>图片宽</td> 
   <td>200</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.image.height</td> 
   <td>图片高</td> 
   <td>50</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.producer.impl</td> 
   <td>图片实现类</td> 
   <td>com.google.code.kaptcha.impl.DefaultKaptcha</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.textproducer.impl</td> 
   <td>文本实现类</td> 
   <td>com.google.code.kaptcha.text.impl.DefaultTextCreator</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.textproducer.char.string</td> 
   <td>文本集合，验证码值从此集合中获取</td> 
   <td>abcde2345678gfynmnpwx</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.textproducer.char.length</td> 
   <td>验证码长度</td> 
   <td>5</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.textproducer.font.names</td> 
   <td>字体</td> 
   <td>Arial, Courier</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.textproducer.font.size</td> 
   <td>字体大小</td> 
   <td>40px.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.textproducer.font.color</td> 
   <td>字体颜色，合法值： r,g,b 或者 white,black,blue.</td> 
   <td>black</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.textproducer.char.space</td> 
   <td>文字间隔</td> 
   <td>2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.noise.impl</td> 
   <td>干扰实现类</td> 
   <td>com.google.code.kaptcha.impl.DefaultNoise</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.noise.color</td> 
   <td>干扰 颜色，合法值： r,g,b 或者 white,black,blue.</td> 
   <td>black</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.obscurificator.impl</td> 
   <td>图片样式： 水纹 com.google.code.kaptcha.impl.WaterRipple 鱼眼 com.google.code.kaptcha.impl.FishEyeGimpy 阴影 com.google.code.kaptcha.impl.ShadowGimpy</td> 
   <td>com.google.code.kaptcha.impl.WaterRipple</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.background.impl</td> 
   <td>背景实现类</td> 
   <td>com.google.code.kaptcha.impl.DefaultBackground</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.background.clear.from</td> 
   <td>背景颜色渐变，开始颜色</td> 
   <td>light grey</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.background.clear.to</td> 
   <td>背景颜色渐变， 结束颜色</td> 
   <td>white</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.word.impl</td> 
   <td>文字渲染器</td> 
   <td>com.google.code.kaptcha.text.impl.DefaultWordRenderer</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.session.key</td> 
   <td>session key</td> 
   <td>KAPTCHA_SESSION_KEY</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kaptcha.session.date</td> 
   <td>session date</td> 
   <td>KAPTCHA_SESSION_DATE</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### Kaptcha核心类 ####

`com.google.code.kaptcha.servlet.KaptchaServlet`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xld2lzX2x4Yw_size_16_color_FFFFFF_t_70]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xld2lzX2x4Yw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]![在这里插入图片描述][20191129225159583.png]  
`com.google.code.kaptcha.Constants`类中保存着各种设置图片验证码的各种常量  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xld2lzX2x4Yw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

#### Kaptcha在web项目中的应用 ####

**在`web.xml`中配置初始化参数，对验证码图片进行设置(这些参数可以参考上面的表格或者`Constants`类)，如果在`web.xml`设置了这些参数，那么对应的默认值就会改变**

<servlet>
    		<servlet-name>Kaptcha</servlet-name>
    		<servlet-class>com.google.code.kaptcha.servlet.KaptchaServlet</servlet-class>
    		
    		<init-param>
    			<param-name>kaptcha.border</param-name>
    			<param-value>no</param-value>
    		</init-param>
    		
    		<init-param>
    			<param-name>kaptcha.textproducer.font.color</param-name>
    			<param-value>red</param-value>
    		</init-param>
    		
    		<init-param>
    			<param-name>kaptcha.image.width</param-name>
    			<param-value>135</param-value>
    		</init-param>
    		
    		<init-param>
    			<param-name>kaptcha.textproducer.char.string</param-name>
    			<param-value>ACDEFHKPRSTWX345679</param-value>
    		</init-param>
    		
    		<init-param>
    			<param-name>kaptcha.image.height</param-name>
    			<param-value>50</param-value>
    		</init-param>
    		
    		<init-param>
    			<param-name>kaptcha.textproducer.font.size</param-name>
    			<param-value>43</param-value>
    		</init-param>		
    		
    		<init-param>
    			<param-name>kaptcha.noise.color</param-name>
    			<param-value>black</param-value>
    		</init-param>
    		
    		<init-param>
    			<param-name>kaptcha.textproducer.char.length</param-name>
    			<param-value>4</param-value>
    		</init-param>		
    		
    		<init-param>
    			<param-name>kaptcha.textproducer.font.names</param-name>
    			<param-value>Arial</param-value>
    		</init-param>					
    	</servlet>
    	<servlet-mapping>
    		<servlet-name>Kaptcha</servlet-name>
    		<url-pattern>/Kaptcha</url-pattern>
    	</servlet-mapping>

**包含验证码的表单**

*  图片中的src属性设置了`com.google.code.kaptcha.servlet.KaptchaServlet`类的映射地址

*  点击验证码图片切换验证码图片的`js`

**验证码的校验**

点击登录后在`servlet`中校验验证码

*  在`web.xml`中配置初始化参数，使用自己设置的验证码Session属性名
    
        <init-param>
        			<param-name>kaptcha.session.key</param-name>
        			<param-value>checkCode</param-value>
        		</init-param>
    
        String imgCheckCode=(String)request.getSession().getAttribute("checkCode");
 *  不设置初始化参数，因为`kaptcha.session.key`默认值就是`KAPTCHA_SESSION_KEY`,所以可以直接用`com.google.code.kaptcha.Constants.KAPTCHA_SESSION_KEY`
    
        String imgCheckCode=(String)request.getSession().getAttribute(com.google.code.kaptcha.Constants.KAPTCHA_SESSION_KEY);
        		System.out.println(imgCheckCode);
        		if(checkCode==null||!checkCode.equalsIgnoreCase(imgCheckCode)) { 
        			request.setAttribute("msg", "请输入正确的验证码");
        			request.getRequestDispatcher("/login.jsp").forward(request, response);
        			//后面的代码没必要执行了，如果不终止执行那么后面的代码依旧会执行
        			return;
        		}

### 手动生成验证码的步骤 ###

1.  在内存中生成一个图片
    
     *  设置背景色
     *  设置边框
     *  …
2.  生成随机的4个字母或或数字
3.  将随机产生的字母或数字写入到图片上
4.  将图片显示在页面上

/** * 生成验证码图片 */
    @WebServlet("/CheckImgServlet")
    public class CheckImgServlet extends HttpServlet { 
    
    	public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
    			throws ServletException, IOException { 
    
    		int width = 120;
    		int height = 30;
    
    		// 步骤一 绘制一张内存中图片,参数为宽高和图像的类型
    		BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(width, height,BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
    
    		
    		// 步骤二 图片绘制背景颜色 ---通过绘图对象
    		Graphics graphics = bufferedImage.getGraphics();// 得到画图对象 --- 画笔
    		// 绘制任何图形之前 都必须指定一个颜色
    		graphics.setColor(getRandColor(200, 250));
    		graphics.fillRect(0, 0, width, height);
    
    		// 步骤三 绘制边框
    		graphics.setColor(Color.WHITE);
    		graphics.drawRect(0, 0, width - 1, height - 1);
    
    		// 步骤四 四个随机数字，强转为Graphics2D(为了后面制作字符旋转，这个类有这个函数)
    		Graphics2D graphics2d = (Graphics2D) graphics;
    		// 设置输出字体
    		graphics2d.setFont(new Font("宋体", Font.BOLD, 18));
    
    		String words =
    		 "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz1234567890";
    		//中文验证码
            // String words = "\u7684\u4e00\u4e86\u662f\u6211\u4e0d\u5728\u4eba\u4eec\u6709\u6765\u4ed6\u8fd9\u4e0a\u7740\u4e2a\u5730\u5230\u5927\u91cc\u8bf4\u5c31\u53bb\u5b50\u5f97\u4e5f\u548c\u90a3\u8981\u4e0b\u770b\u5929\u65f6\u8fc7\u51fa\u5c0f\u4e48\u8d77\u4f60\u90fd\u628a\u597d\u8fd8\u591a\u6ca1\u4e3a\u53c8\u53ef\u5bb6\u5b66\u53ea\u4ee5\u4e3b\u4f1a\u6837\u5e74\u60f3\u751f\u540c\u8001\u4e2d\u5341\u4ece\u81ea\u9762\u524d\u5934\u9053\u5b83\u540e\u7136\u8d70\u5f88\u50cf\u89c1\u4e24\u7528\u5979\u56fd\u52a8\u8fdb\u6210\u56de\u4ec0\u8fb9\u4f5c\u5bf9\u5f00\u800c\u5df1\u4e9b\u73b0\u5c71\u6c11\u5019\u7ecf\u53d1\u5de5\u5411\u4e8b\u547d\u7ed9\u957f\u6c34\u51e0\u4e49\u4e09\u58f0\u4e8e\u9ad8\u624b\u77e5\u7406\u773c\u5fd7\u70b9\u5fc3\u6218\u4e8c\u95ee\u4f46\u8eab\u65b9\u5b9e\u5403\u505a\u53eb\u5f53\u4f4f\u542c\u9769\u6253\u5462\u771f\u5168\u624d\u56db\u5df2\u6240\u654c\u4e4b\u6700\u5149\u4ea7\u60c5\u8def\u5206\u603b\u6761\u767d\u8bdd\u4e1c\u5e2d\u6b21\u4eb2\u5982\u88ab\u82b1\u53e3\u653e\u513f\u5e38\u6c14\u4e94\u7b2c\u4f7f\u5199\u519b\u5427\u6587\u8fd0\u518d\u679c\u600e\u5b9a\u8bb8\u5feb\u660e\u884c\u56e0\u522b\u98de\u5916\u6811\u7269\u6d3b\u90e8\u95e8\u65e0\u5f80\u8239\u671b\u65b0\u5e26\u961f\u5148\u529b\u5b8c\u5374\u7ad9\u4ee3\u5458\u673a\u66f4\u4e5d\u60a8\u6bcf\u98ce\u7ea7\u8ddf\u7b11\u554a\u5b69\u4e07\u5c11\u76f4\u610f\u591c\u6bd4\u9636\u8fde\u8f66\u91cd\u4fbf\u6597\u9a6c\u54ea\u5316\u592a\u6307\u53d8\u793e\u4f3c\u58eb\u8005\u5e72\u77f3\u6ee1\u65e5\u51b3\u767e\u539f\u62ff\u7fa4\u7a76\u5404\u516d\u672c\u601d\u89e3\u7acb\u6cb3\u6751\u516b\u96be\u65e9\u8bba\u5417\u6839\u5171\u8ba9\u76f8\u7814\u4eca\u5176\u4e66\u5750\u63a5\u5e94\u5173\u4fe1\u89c9\u6b65\u53cd\u5904\u8bb0\u5c06\u5343\u627e\u4e89\u9886\u6216\u5e08\u7ed3\u5757\u8dd1\u8c01\u8349\u8d8a\u5b57\u52a0\u811a\u7d27\u7231\u7b49\u4e60\u9635\u6015\u6708\u9752\u534a\u706b\u6cd5\u9898\u5efa\u8d76\u4f4d\u5531\u6d77\u4e03\u5973\u4efb\u4ef6\u611f\u51c6\u5f20\u56e2\u5c4b\u79bb\u8272\u8138\u7247\u79d1\u5012\u775b\u5229\u4e16\u521a\u4e14\u7531\u9001\u5207\u661f\u5bfc\u665a\u8868\u591f\u6574\u8ba4\u54cd\u96ea\u6d41\u672a\u573a\u8be5\u5e76\u5e95\u6df1\u523b\u5e73\u4f1f\u5fd9\u63d0\u786e\u8fd1\u4eae\u8f7b\u8bb2\u519c\u53e4\u9ed1\u544a\u754c\u62c9\u540d\u5440\u571f\u6e05\u9633\u7167\u529e\u53f2\u6539\u5386\u8f6c\u753b\u9020\u5634\u6b64\u6cbb\u5317\u5fc5\u670d\u96e8\u7a7f\u5185\u8bc6\u9a8c\u4f20\u4e1a\u83dc\u722c\u7761\u5174\u5f62\u91cf\u54b1\u89c2\u82e6\u4f53\u4f17\u901a\u51b2\u5408\u7834\u53cb\u5ea6\u672f\u996d\u516c\u65c1\u623f\u6781\u5357\u67aa\u8bfb\u6c99\u5c81\u7ebf\u91ce\u575a\u7a7a\u6536\u7b97\u81f3\u653f\u57ce\u52b3\u843d\u94b1\u7279\u56f4\u5f1f\u80dc\u6559\u70ed\u5c55\u5305\u6b4c\u7c7b\u6e10\u5f3a\u6570\u4e61\u547c\u6027\u97f3\u7b54\u54e5\u9645\u65e7\u795e\u5ea7\u7ae0\u5e2e\u5566\u53d7\u7cfb\u4ee4\u8df3\u975e\u4f55\u725b\u53d6\u5165\u5cb8\u6562\u6389\u5ffd\u79cd\u88c5\u9876\u6025\u6797\u505c\u606f\u53e5\u533a\u8863\u822c\u62a5\u53f6\u538b\u6162\u53d4\u80cc\u7ec6";
    		Random random = new Random();// 生成随机数
    		// 定义一个字符串,用于保存随机产生的四个字母或数字，保存进session中，与提交的验证码进行校验
    		StringBuffer sb = new StringBuffer();
    		// 定义x坐标
    		int x = 10;
    		for (int i = 0; i < 4; i++) { 
    			// 随机颜色
    			graphics2d.setColor(new Color(20 + random.nextInt(110), 20 + random.nextInt(110), 20 + random.nextInt(110)));
    			// 旋转 -30 --- 30度
    			int jiaodu = random.nextInt(60) - 30;
    			// 换算弧度
    			double theta = jiaodu * Math.PI / 180;
    
    			// 生成一个随机数字
    			int index = random.nextInt(words.length()); // 生成随机数 0 到 length - 1
    			// 获得字母数字
    			char c = words.charAt(index);
    			// 将产生字符存入到StringBuffer中
    			sb.append(c);
    			// 将c 输出到图片
    			graphics2d.rotate(theta, x, 20);
    			graphics2d.drawString(String.valueOf(c), x, 20);
    			graphics2d.rotate(-theta, x, 20);
    			//将倾斜还原
    			x += 30;
    		}
    		// 将产生的字符串存入到session中:
    		request.getSession().setAttribute("checkCode", sb.toString());
    
    		// 步骤五 绘制干扰线
    		graphics.setColor(getRandColor(160, 200));
    		int x1;
    		int x2;
    		int y1;
    		int y2;
    		for (int i = 0; i < 30; i++) { 
    			x1 = random.nextInt(width);
    			x2 = random.nextInt(12);
    			y1 = random.nextInt(height);
    			y2 = random.nextInt(12);
    			graphics.drawLine(x1, y1, x1 + x2, x2 + y2);
    		}
    
    		// 将上面图片输出到浏览器 ImageIO
    		graphics.dispose();// 释放资源
    		ImageIO.write(bufferedImage, "jpg", response.getOutputStream());
    
    	}
    
    
    	public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
    			throws ServletException, IOException { 
    		doGet(request, response);
    	}
    
    	/** * 取其某一范围的color * * @param fc * int 范围参数1 * @param bc * int 范围参数2 * @return Color */
    	private Color getRandColor(int fc, int bc) { 
    		// 取其随机颜色
    		Random random = new Random();
    		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);
    	}
    
    }

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