JAVA生成验证码

1、生成方式(验证码字符串、图片验证码、base64验证码图片)

/**
     * @description:  使用方式1: 直接获取验证码字符串，前端进行自定义渲染
     * @date: 2024/12/16 11:37
     * @param  
     * @return java.lang.String
     */ 
    @GetMapping('/getCode')
    public String getCode() throws Exception{
        String code = VerifyUtil.newBuilder().build().createCode();
        // 这里可以将验证码存入redis,以便后续进行校验..
        return code;
    }
    
    /**
     * @description:  使用方式2: 直接输出图片验证码
     * @date: 2024/12/16 11:38
     * @param response 
     * @return void
     */ 
    @GetMapping('/getImageCode')
    public void getImageCode(HttpServletResponse response) throws Exception{
        Object[] objs = VerifyUtil.newBuilder()
                .setWidth(120)   //设置图片的宽度
                .setHeight(35)   //设置图片的高度
                .setSize(6)      //设置字符的个数
                .setLines(10)    //设置干扰线的条数
                .setFontSize(25) //设置字体的大小
                .setTilt(true)   //设置是否需要倾斜
                .setBackgroundColor(Color.WHITE) //设置验证码的背景颜色
                .build()         //构建VerifyUtil项目
                .createCodeAndImage();  //生成图片

        String code = (String) objs[0];// 获取验证码
        // 这里可以将验证码存入redis,以便后续进行校验..

        //直接输出验证码图片
        BufferedImage image = (BufferedImage) objs[1];
        response.setContentType('image/png');
        OutputStream os = response.getOutputStream();
        ImageIO.write(image, 'png', os);
    }

    /**
     * @description: 使用方式3: 输出base64验证码图片
     * @date: 2024/12/16 11:39
     * @param  
     * @return java.lang.String
     */ 
    @GetMapping('/getBase64ImageCode')
    public String getBase64ImageCode() throws Exception{
        Object[] objs = VerifyUtil.newBuilder()
                .setWidth(120)   //设置图片的宽度
                .setHeight(35)   //设置图片的高度
                .setSize(6)      //设置字符的个数
                .setLines(10)    //设置干扰线的条数
                .setFontSize(25) //设置字体的大小
                .setTilt(true)   //设置是否需要倾斜
                .setBackgroundColor(Color.WHITE) //设置验证码的背景颜色
                .build()         //构建VerifyUtil项目
                .createCodeAndBase64Image();  //生成图片

        String code = (String) objs[0];// 获取验证码
        String base64Image = (String) objs[1];
        // 这里可以将验证码存入redis,以便后续进行校验..
        return base64Image;
    }

2、验证码工具类

import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Base64;
import java.util.Random;


public class VerifyUtil {
    // 默认验证码字符集
    private static final char[] chars = {
            '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
            'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z',
            'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z'};
    // 默认字符数量
    private final Integer SIZE;
    // 默认干扰线数量
    private final int LINES;
    // 默认宽度
    private final int WIDTH;
    // 默认高度
    private final int HEIGHT;
    // 默认字体大小
    private final int FONT_SIZE;
    // 默认字体倾斜
    private final boolean TILT;

    private final Color BACKGROUND_COLOR;

    private final String BASE64_IMAGE_PERFIX = 'data:image/jpeg;base64,';

    /**
     * 初始化基础参数
     *
     * @param builder
     */
    private VerifyUtil(Builder builder) {
        SIZE = builder.size;
        LINES = builder.lines;
        WIDTH = builder.width;
        HEIGHT = builder.height;
        FONT_SIZE = builder.fontSize;
        TILT = builder.tilt;
        BACKGROUND_COLOR = builder.backgroundColor;
    }

    /**
     * 实例化构造器对象
     *
     * @return
     */
    public static Builder newBuilder() {
        return new Builder();
    }

    /**
     * @description:  仅创建验证码
     * @date: 2024/12/16 10:50
     * @param
     * @return java.lang.Object[]
     */
    public String createCode() {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        // 画随机字符
        Random ran = new Random();
        for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
            // 取随机字符索引
            int n = ran.nextInt(chars.length);
            // 得到字符文本
            String code = String.valueOf(chars[n]);
            // 记录字符
            sb.append(code);
        }
        return sb.toString();
    }


    /**
     * @description:  生成随机验证码和base64图片
     * @date: 2024/12/16 10:53
     * Object[0]：验证码字符串；
     * Object[1]：base64验证码图片字符串。
     * @return java.lang.Object[]
     */
    public Object[] createCodeAndBase64Image() {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        // 创建空白图片
        BufferedImage image = new BufferedImage(WIDTH, HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        // 获取图片画笔
        Graphics2D graphic = image.createGraphics();
        // 设置抗锯齿
        graphic.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
        // 设置画笔颜色
        graphic.setColor(BACKGROUND_COLOR);
        // 绘制矩形背景
        graphic.fillRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT);
        // 画随机字符
        Random ran = new Random();

        //graphic.setBackground(Color.WHITE);

        // 计算每个字符占的宽度，这里预留一个字符的位置用于左右边距
        int codeWidth = WIDTH / (SIZE + 1);
        // 字符所处的y轴的坐标
        int y = HEIGHT * 3 / 4;

        for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
            // 设置随机颜色
            graphic.setColor(getRandomColor());
            // 初始化字体
            Font font = new Font(null, Font.BOLD + Font.ITALIC, FONT_SIZE);

            if (TILT) {
                // 随机一个倾斜的角度 -45到45度之间
                int theta = ran.nextInt(45);
                // 随机一个倾斜方向 左或者右
                theta = (ran.nextBoolean() == true) ? theta : -theta;
                AffineTransform affineTransform = new AffineTransform();
                affineTransform.rotate(Math.toRadians(theta), 0, 0);
                font = font.deriveFont(affineTransform);
            }
            // 设置字体大小
            graphic.setFont(font);

            // 计算当前字符绘制的X轴坐标
            int x = (i * codeWidth) + (codeWidth / 2);

            // 取随机字符索引
            int n = ran.nextInt(chars.length);
            // 得到字符文本
            String code = String.valueOf(chars[n]);
            // 画字符
            graphic.drawString(code, x, y);

            // 记录字符
            sb.append(code);
        }
        // 画干扰线
        for (int i = 0; i < LINES; i++) {
            // 设置随机颜色
            graphic.setColor(getRandomColor());
            // 随机画线
            graphic.drawLine(ran.nextInt(WIDTH), ran.nextInt(HEIGHT), ran.nextInt(WIDTH), ran.nextInt(HEIGHT));
        }
        // 返回验证码和base64图片
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try {
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            ImageIO.write(image, 'png', baos);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        byte[] bytes = baos.toByteArray();
        String base64Image = BASE64_IMAGE_PERFIX + Base64.getEncoder().encodeToString(bytes);
        return new Object[]{sb.toString(), base64Image};
    }

    /**
     * @description:  生成随机验证码和图片
     * @date: 2024/12/16 10:53
     * Object[0]：验证码字符串；
     * Object[1]：验证码图片。
     */
    public Object[] createCodeAndImage() {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        // 创建空白图片
        BufferedImage image = new BufferedImage(WIDTH, HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        // 获取图片画笔
        Graphics2D graphic = image.createGraphics();
        // 设置抗锯齿
        graphic.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
        // 设置画笔颜色
        graphic.setColor(BACKGROUND_COLOR);
        // 绘制矩形背景
        graphic.fillRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT);
        // 画随机字符
        Random ran = new Random();

        //graphic.setBackground(Color.WHITE);

        // 计算每个字符占的宽度，这里预留一个字符的位置用于左右边距
        int codeWidth = WIDTH / (SIZE + 1);
        // 字符所处的y轴的坐标
        int y = HEIGHT * 3 / 4;

        for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
            // 设置随机颜色
            graphic.setColor(getRandomColor());
            // 初始化字体
            Font font = new Font(null, Font.BOLD + Font.ITALIC, FONT_SIZE);

            if (TILT) {
                // 随机一个倾斜的角度 -45到45度之间
                int theta = ran.nextInt(45);
                // 随机一个倾斜方向 左或者右
                theta = (ran.nextBoolean() == true) ? theta : -theta;
                AffineTransform affineTransform = new AffineTransform();
                affineTransform.rotate(Math.toRadians(theta), 0, 0);
                font = font.deriveFont(affineTransform);
            }
            // 设置字体大小
            graphic.setFont(font);

            // 计算当前字符绘制的X轴坐标
            int x = (i * codeWidth) + (codeWidth / 2);
            // 取随机字符索引
            int n = ran.nextInt(chars.length);
            // 得到字符文本
            String code = String.valueOf(chars[n]);
            // 画字符
            graphic.drawString(code, x, y);

            // 记录字符
            sb.append(code);
        }
        // 画干扰线
        for (int i = 0; i < LINES; i++) {
            // 设置随机颜色
            graphic.setColor(getRandomColor());
            // 随机画线
            graphic.drawLine(ran.nextInt(WIDTH), ran.nextInt(HEIGHT), ran.nextInt(WIDTH), ran.nextInt(HEIGHT));
        }
        // 返回验证码和图片
        return new Object[]{sb.toString(), image};
    }



    /**
     * 随机取色
     */
    private Color getRandomColor() {
        Random ran = new Random();
        Color color = new Color(ran.nextInt(256), ran.nextInt(256), ran.nextInt(256));
        return color;
    }

    /**
     * 构造器对象
     */
    public static class Builder {
        // 默认字符数量
        private int size = 4;
        // 默认干扰线数量
        private int lines = 10;
        // 默认宽度
        private int width = 80;
        // 默认高度
        private int height = 35;
        // 默认字体大小
        private int fontSize = 25;
        // 默认字体倾斜
        private boolean tilt = true;
        //背景颜色
        private Color backgroundColor = Color.LIGHT_GRAY;

        public Builder setSize(int size) {
            this.size = size;
            return this;
        }

        public Builder setLines(int lines) {
            this.lines = lines;
            return this;
        }

        public Builder setWidth(int width) {
            this.width = width;
            return this;
        }

        public Builder setHeight(int height) {
            this.height = height;
            return this;
        }

        public Builder setFontSize(int fontSize) {
            this.fontSize = fontSize;
            return this;
        }

        public Builder setTilt(boolean tilt) {
            this.tilt = tilt;
            return this;
        }

        public Builder setBackgroundColor(Color backgroundColor) {
            this.backgroundColor = backgroundColor;
            return this;
        }

        public VerifyUtil build() {
            return new VerifyUtil(this);
        }
    }
}