Struts2 验证码图片实例

本文分三个步骤介绍验证码图片生成以及与Struts2结合使用。

Step 1.随机验证码

　　一步一步来，要生成验证码图片，首先要有验证码，然后才能在画在图片上。为了能够灵活控制验证码，特别编写了SecurityCode类，它向外提供随机字符串。并且可以控制字符串的长度和难度。SecurityCode类中提供的验证码分三个难度，易（全数字）、中（数字+小写英文）、难（数字+大小写英文）。难度使用枚举SecurityCodeLevle表示，避免使用1、2、3这样没有明确意义的数字来区分。

　　同时，还控制了能否出现重复的字符。为了能够方便使用，方法设计为static。

　　SecurityCode类：

 1 package com.dong.framework.tool;
 2 
 3 import java.util.Arrays;
 4 
 5 /**
 6  * 工具类，生成随机验证码字符串
 7  * @version 1.0 2012/08/21
 8  * @author dongliyang
 9  *
10  */
11 public class SecurityCode {
12     
13     /**
14      * 验证码难度级别，Simple只包含数字，Medium包含数字和小写英文，Hard包含数字和大小写英文
15      */
16     public enum SecurityCodeLevel {Simple,Medium,Hard};
17     
18     /**
19      * 产生默认验证码，4位中等难度
20      * @return  String 验证码
21      */
22     public static String getSecurityCode(){
23         return getSecurityCode(4,SecurityCodeLevel.Medium,false);
24     }
25     
26     /**
27      * 产生长度和难度任意的验证码
28      * @param length  长度
29      * @param level   难度级别
30      * @param isCanRepeat  是否能够出现重复的字符，如果为true，则可能出现 5578这样包含两个5,如果为false，则不可能出现这种情况
31      * @return  String 验证码
32      */
33     public static String getSecurityCode(int length,SecurityCodeLevel level,boolean isCanRepeat){
34         
35         //随机抽取len个字符
36         int len=length;
37         
38         //字符集合(除去易混淆的数字0、数字1、字母l、字母o、字母O)
39         char[] codes={'1','2','3','4','5','6','7','8','9',
40                       'a','b','c','d','e','f','g','h','i',
41                       'j','k','m','n','p','q','r','s','t',
42                       'u','v','w','x','y','z','A','B','C',
43                       'D','E','F','G','H','I','J','K','L',
44                       'M','N','P','Q','R','S','T','U','V',
45                       'W','X','Y','Z'};
46         
47         //根据不同的难度截取字符数组
48         if(level==SecurityCodeLevel.Simple){
49             codes=Arrays.copyOfRange(codes, 0,9);
50         }else if(level==SecurityCodeLevel.Medium){
51             codes=Arrays.copyOfRange(codes, 0,33);
52         }
53         
54         //字符集合长度
55         int n=codes.length;
56         
57         //抛出运行时异常
58         if(len>n&&isCanRepeat==false){
59             throw new RuntimeException(
60                     String.format("调用SecurityCode.getSecurityCode(%1$s,%2$s,%3$s)出现异常，" +
61                                    "当isCanRepeat为%3$s时，传入参数%1$s不能大于%4$s",
62                                    len,level,isCanRepeat,n));
63         }
64         
65         //存放抽取出来的字符
66         char[] result=new char[len];
67         
68         //判断能否出现重复的字符
69         if(isCanRepeat){
70             for(int i=0;i<result.length;i++){
71                 //索引 0 and n-1
72                 int r=(int)(Math.random()*n);
73             
74                 //将result中的第i个元素设置为codes[r]存放的数值
75                 result[i]=codes[r];
76             }
77         }else{
78             for(int i=0;i<result.length;i++){
79                 //索引 0 and n-1
80                 int r=(int)(Math.random()*n);
81                 
82                 //将result中的第i个元素设置为codes[r]存放的数值
83                 result[i]=codes[r];
84                 
85                 //必须确保不会再次抽取到那个字符，因为所有抽取的字符必须不相同。
86                 //因此，这里用数组中的最后一个字符改写codes[r]，并将n减1
87                 codes[r]=codes[n-1];
88                 n--;
89             }
90         }
91         
92         return String.valueOf(result);
93     }
94 }

Step 2.图片

第一步已经完成，有了上面SecurityCode类提供的验证码，就应该考虑怎么在图片上写字符串了。在Java中操作图片，需要使用BufferedImage类，它代表内存中的图片。写字符串，就需要从图片BufferedImage上得到绘图图面Graphics，然后在图面上drawString。

为了使验证码有一定的干扰性，也绘制了一些噪点。调用Graphics类的drawRect绘制1*1大小的方块就可以了。

特别说明一下，由于后面要与Strtus2结合使用，而在Struts2中向前台返回图片数据使用的是数据流的形式。所以提供了从图片向流的转换方法convertImageToStream。

SecurityImage类：

  1 package com.dong.framework.tool;
  2 
  3 import java.awt.Color;
  4 import java.awt.Font;
  5 import java.awt.Graphics;
  6 import java.awt.image.BufferedImage;
  7 import java.io.ByteArrayInputStream;
  8 import java.io.ByteArrayOutputStream;
  9 import java.io.IOException;
 10 import java.util.Random;
 11 import com.sun.image.codec.jpeg.ImageFormatException;
 12 import com.sun.image.codec.jpeg.JPEGCodec;
 13 import com.sun.image.codec.jpeg.JPEGImageEncoder;
 14 
 15 /**
 16  * 工具类，生成验证码图片
 17  * @version 1.0 2012/08/21
 18  * @author dongliyang
 19  *
 20  */
 21 public class SecurityImage {
 22     
 23     /**
 24      * 生成验证码图片
 25      * @param securityCode   验证码字符
 26      * @return  BufferedImage  图片
 27      */
 28     public static BufferedImage createImage(String securityCode){
 29         
 30         //验证码长度
 31         int codeLength=securityCode.length();
 32         //字体大小
 33         int fSize = 15;
 34         int fWidth = fSize + 1;
 35         //图片宽度
 36         int width = codeLength * fWidth + 6 ;
 37         //图片高度
 38         int height = fSize * 2 + 1;
 39         
 40         //图片
 41         BufferedImage image=new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
 42         Graphics g=image.createGraphics();
 43         
 44         //设置背景色
 45         g.setColor(Color.WHITE);
 46         //填充背景
 47         g.fillRect(0, 0, width, height);
 48         
 49         //设置边框颜色
 50         g.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
 51         //边框字体样式
 52         g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, height - 2));
 53         //绘制边框
 54         g.drawRect(0, 0, width - 1, height -1);
 55         
 56         
 57         //绘制噪点
 58         Random rand = new Random();
 59         //设置噪点颜色
 60         g.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
 61         for(int i = 0;i < codeLength * 6;i++){
 62             int x = rand.nextInt(width);
 63             int y = rand.nextInt(height);
 64             //绘制1*1大小的矩形
 65             g.drawRect(x, y, 1, 1);
 66         }
 67         
 68         //绘制验证码
 69         int codeY = height - 10;  
 70         //设置字体颜色和样式
 71         g.setColor(new Color(19,148,246));
 72         g.setFont(new Font("Georgia", Font.BOLD, fSize));
 73         for(int i = 0; i < codeLength;i++){
 74             g.drawString(String.valueOf(securityCode.charAt(i)), i * 16 + 5, codeY);
 75         }
 76         //关闭资源
 77         g.dispose();
 78         
 79         return image;
 80     }
 81     
 82     /**
 83      * 返回验证码图片的流格式
 84      * @param securityCode  验证码
 85      * @return ByteArrayInputStream 图片流
 86      */
 87     public static ByteArrayInputStream getImageAsInputStream(String securityCode){
 88         
 89         BufferedImage image = createImage(securityCode);
 90         return convertImageToStream(image);
 91     }
 92     
 93     /**
 94      * 将BufferedImage转换成ByteArrayInputStream
 95      * @param image  图片
 96      * @return ByteArrayInputStream 流
 97      */
 98     private static ByteArrayInputStream convertImageToStream(BufferedImage image){
 99         
100         ByteArrayInputStream inputStream = null;
101         ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
102         JPEGImageEncoder jpeg = JPEGCodec.createJPEGEncoder(bos);
103         try {
104             jpeg.encode(image);
105             byte[] bts = bos.toByteArray();
106             inputStream = new ByteArrayInputStream(bts);
107         } catch (ImageFormatException e) {
108             e.printStackTrace();
109         } catch (IOException e) {
110             e.printStackTrace();
111         }
112         return inputStream;
113     }
114 }

Step 3.验证码与Struts 2结合

　　1)Action

　　有了上面两步操作作为铺垫，含有验证码的图片就不成问题了，下面就可以使用Struts2的Action向前台返回图片数据了。

SecurityCodeImageAction类：

 1 package com.dong.security.action;
 2 
 3 import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;
 4 import java.io.ByteArrayInputStream;
 5 import java.util.Map;
 6 import org.apache.struts2.interceptor.SessionAware;
 7 import com.dong.framework.tool.SecurityCode;
 8 import com.dong.framework.tool.SecurityImage;
 9 
10 /**
11  * 提供图片验证码
12  * @version 1.0 2012/08/22
13  * @author dongliyang
14  */
15 @SuppressWarnings("serial")
16 public class SecurityCodeImageAction extends ActionSupport implements SessionAware{
17     
18     //Struts2中Map类型的session
19     private Map<String, Object> session;
20     
21     //图片流
22     private ByteArrayInputStream imageStream;
23 
24     public ByteArrayInputStream getImageStream() {
25         return imageStream;
26     }
27 
28     public void setImageStream(ByteArrayInputStream imageStream) {
29         this.imageStream = imageStream;
30     }
31 
32     
33     public String execute() throws Exception {
34         //如果开启Hard模式，可以不区分大小写
35 //        String securityCode = SecurityCode.getSecurityCode(4,SecurityCodeLevel.Hard, false).toLowerCase();
36         
37         //获取默认难度和长度的验证码
38         String securityCode = SecurityCode.getSecurityCode();
39         imageStream = SecurityImage.getImageAsInputStream(securityCode);
40         //放入session中
41         session.put("SESSION_SECURITY_CODE", securityCode);
42         return SUCCESS;
43     }
44 
45     public void setSession(Map<String, Object> session) {
46         this.session = session;
47     }
48 
49 }

　　2)Struts.xml

　　在 Struts.xml配置文件中，需要配置SecurityCodeImageAction，由于现在返回的是流，就不应该再使用普通的方式了，应该在result上加上type="stream"。

同时<param name="inputName">这一项的值，应该与SecurityCodeImageAction中的图片流名称一致。

Struts.xml：

 1 <package name="Security" namespace="/Security" extends="struts-default">
 2     <action name="SecurityCodeImageAction" 
 3     class="com.dong.security.action.SecurityCodeImageAction">
 4         <result name="success" type="stream">
 5             <param name="contentType">image/jpeg</param>
 6             <param name="inputName">imageStream</param>
 7             <param name="bufferSize">2048</param>
 8         </result>
 9     </action>
10 </package>

　　3)前台JSP

　　定义一个img元素，将src指向SecurityCodeImageAction就可以了，浏览器向Action发送请求，服务器将图片流返回，图片就能够显示了。

1 <img src="Security/SecurityCodeImageAction" id="Verify"  style="cursor:hand;" alt="看不清，换一张"/>
2 <input type="text" name="securityCode"/>

　　4)JS

验证码一般都有点击刷新的功能，这个也容易实现，点击图片，重新给图片的src赋值。但是这时，浏览器会有缓存问题，如果浏览器发现src中的url不变，就认为图片没有改变，就会使用缓存中的图片，而不是重新向服务器请求。解决办法是在url后面加上一个时间戳，每次点击时，时间戳都不一样，浏览器就认为是新的图片，然后就发送请求了。

jQuery：

1 $(function () {  
2     //点击图片更换验证码
3     $("#Verify").click(function(){
4         $(this).attr("src","SecurityCodeImageAction?timestamp="+new Date().getTime());
5     });
6 });

JavaScript:

1 window.onload=function(){
2     var verifyObj = document.getElementById("Verify");
3     verifyObj.onclick=function(){
4         this.src="SecurityCodeImageAction?timestamp="+new Date().getTime();
5     };
6 }

5) 登录Action 现在可以模拟登录了，为了简单起见，不进行数据库操作，只判断了验证码是否匹配。

 1 package com.dong.security.action;
 2 
 3 import java.util.Map;
 4 import org.apache.struts2.interceptor.SessionAware;
 5 import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;
 6 
 7 /**
 8  * 用户登录Action
 9  * @version 1.0
10  * @author dongliyang
11  *
12  */
13 @SuppressWarnings("serial")
14 public class LoginAction extends ActionSupport implements SessionAware{
15     
16     //Struts2中Map类型的session
17     private Map<String, Object> session;
18     //接收客户端传来的验证码
19     private String securityCode;
20     
21     /**
22      * 用户登录
23      * @return String
24      */
25     public String login(){
26         
27         String serverCode = (String)session.get("SESSION_SECURITY_CODE");
28         if(!serverCode.equals(securityCode)){
29             return ERROR;
30         }
31         
32         //继续判断用户名和密码，这个简单的例子就省略了
33         
34         return SUCCESS;
35     }
36 
37     public void setSession(Map<String, Object> session) {
38         this.session = session;
39     }
40     
41     public String getSecurityCode() {
42         return securityCode;
43     }
44 
45     public void setSecurityCode(String securityCode) {
46         this.securityCode = securityCode;
47     }
48 }

　　6)效果

生成的验证码图片如下所示，浅蓝色的字体，浅灰色的噪点。

图：验证码

结束：经过上面的三个步骤，Struts2 结合验证码的例子就介绍完了。

#########

修改日志：

2012/12/28 修改了文章中不严谨的地方。

2013/07/24 留言中有网友反馈说，请求不到图片。可能是struts.xml配置上有点问题。

原来文章中写的是extends="struts2"。这个"strtus2"是项目中配置的，所以出现了问题。

更正：

SecurityCodeImageAction的配置文件struts.xml中

改为

posted on 2012-08-24 16:27 DongLiYang 阅读(24602) 评论(47) 编辑收藏举报

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DongLiYang