生成验证码图片

本文介绍了一个生成随机数字或字母验证码图像的Java程序。该程序能够创建指定长度的随机字符串,并将其以JPEG或PNG格式的图像输出。通过调整字符颜色、位置等参数增强抗自动识别能力。

package com.infowell.manager.module.login;

import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Random;

import javax.imageio.ImageIO;

/** */
/**
 * 生成随机数字或字母串,以图像方式显示,用于人工识别,使程序很难识别。
 *  减小系统被程序自动攻击的可能性。
 *  生成的图形颜色由红、黑、蓝、紫4中随机组合而成,数字或字母垂直方向位置在
 *  一定范围内也是随机的,减少被程序自动识别的几率。
 *  由于数字的0,1,2易和字母的o,l,z混淆,使人眼难以识别,因此不生成数字
 *  和字母的混合串。
 *  生成的串字母统一用小写,串的最大长度为16。
 *
 * @version
 *  @Since
 * @See Also
 * @author lchen
 * Create Date 2005-12-16
 *
 */
public class RandomGraphic {
    //字符的高度和宽度,单位为像素

    private int wordHeight = 10;
    private int wordWidth = 15;
    //字符大小
    private int fontSize = 16;
    //最大字符串个数
    private static final int MAX_CHARCOUNT = 16;

    //垂直方向起始位置
    private final int initypos = 5;
    //要生成的字符个数,由工厂方法得到
    private int charCount = 0;
    //颜色数组,绘制字串时随机选择一个
    private static final Color[] CHAR_COLOR = {Color.RED, Color.BLUE, Color.GREEN, Color.MAGENTA};

    //随机数生成器
    private Random r = new Random();
    /** */
    /**
     * 生成图像的格式常量,JPEG格式,生成为文件时扩展名为.jpg;
     * 输出到页面时需要设置MIME type 为image/jpeg
     */
    public static String GRAPHIC_JPEG = "JPEG";
    /** */
    /**
     * 生成图像的格式常量,PNG格式,生成为文件时扩展名为.png;
     * 输出到页面时需要设置MIME type 为image/png
     */
    public static String GRAPHIC_PNG = "PNG";

    //用工厂方法创建对象
    protected RandomGraphic(int charCount) {
        this.charCount = charCount;
    }

    /** */
    /**
     * 创建对象的工厂方法
     * @param charCount  要生成的字符个数,个数在1到16之间
     *
     * Return 返回RandomGraphic对象实例
     * @throws Exception  参数charCount错误时抛出
     */
    public static RandomGraphic createInstance(int charCount) throws Exception {
        if (charCount < 1 || charCount > MAX_CHARCOUNT) {
            throw new Exception("Invalid parameter charCount,charCount should between in 1 and 16");
        }
        return new RandomGraphic(charCount);
    }

    /** */
    /**
     * 随机生成一个数字串,并以图像方式绘制,绘制结果输出到流out中
     *
     * @param graphicFormat 设置生成的图像格式,值为GRAPHIC_JPEG或GRAPHIC_PNG
     * @param out  图像结果输出流
     * @return   随机生成的串的值
     * @throws IOException
     */
    public String drawNumber(String graphicFormat, OutputStream out) throws IOException {
//  随机生成的串的值
        String charValue = "";
        charValue = randNumber();
        return draw(charValue, graphicFormat, out);

    }

    /** */
    /**
     * 随机生成一个字母串,并以图像方式绘制,绘制结果输出到流out中
     *
     * @param graphicFormat 设置生成的图像格式,值为GRAPHIC_JPEG或GRAPHIC_PNG
     * @param out  图像结果输出流
     * @return   随机生成的串的值
     * @throws IOException
     */
    public String drawAlpha(String graphicFormat, OutputStream out) throws IOException {
//  随机生成的串的值
        String charValue = "";
        charValue = randAlpha();
        return draw(charValue, graphicFormat, out);

    }

    /** */
    /**
     * 以图像方式绘制字符串,绘制结果输出到流out中
     * @param charValue  要绘制的字符串
     * @param graphicFormat 设置生成的图像格式,值为GRAPHIC_JPEG或GRAPHIC_PNG
     * @param out  图像结果输出流
     * @return   随机生成的串的值
     * @throws IOException
     */
    protected String draw(String charValue, String graphicFormat, OutputStream out) throws IOException {

        //计算图像的宽度和高度
        int w = (charCount + 2) * wordWidth;
        int h = wordHeight * 3;

        //创建内存图像区
        BufferedImage bi = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);
        Graphics2D g = bi.createGraphics();

        //设置背景色
        Color backColor = Color.WHITE;
        g.setBackground(backColor);
        g.fillRect(0, 0, w, h);

        //设置font
        g.setFont(new Font(null, Font.BOLD, fontSize));
        //绘制charValue,每个字符颜色随机
        for (int i = 0; i < charCount; i++) {
            String c = charValue.substring(i, i + 1);
            Color color = CHAR_COLOR[randomInt(0, CHAR_COLOR.length)];
            g.setColor(color);
            int xpos = (i + 1) * wordWidth;
            //垂直方向上随机
            int ypos = randomInt(initypos + wordHeight, initypos + wordHeight * 2);
            g.drawString(c, xpos, ypos);
        }
        g.dispose();
        bi.flush();
        // 输出到流
        ImageIO.write(bi, graphicFormat, out);

        return charValue;
    }

    protected String randNumber() {
        String charValue = "";
        //生成随机数字串
        for (int i = 0; i < charCount; i++) {
            charValue += String.valueOf(randomInt(0, 10));
        }
        return charValue;
    }

    private String randAlpha() {
        String charValue = "";
        //生成随机字母串
        for (int i = 0; i < charCount; i++) {
            char c = (char) (randomInt(0, 26) + 'a');
            charValue += String.valueOf(c);
        }
        return charValue;
    }

    /** */
    /**
     * 返回[from,to)之间的一个随机整数
     *
     * @param from 起始值
     * @param to 结束值
     * @return  [from,to)之间的一个随机整数
     */
    protected int randomInt(int from, int to) {
        //Random r = new Random();
        return from + r.nextInt(to - from);
    }

    /** */
    /**
     * @param args
     * @throws Exception
     */
    public static void createImage(String path) throws Exception {

        String random = RandomGraphic.createInstance(5).drawAlpha(RandomGraphic.GRAPHIC_PNG, new FileOutputStream(path));
        System.setProperty("random", random);
    }
}

 

/*

    *调用方式

*/

 String path = "name.png";
        RandomGraphic.createImage(path);
        ImageIcon icon = new ImageIcon(path);

 

下载方式:https://pan.quark.cn/s/a4b39357ea24 布线问题(分支限界算法)是计算机科学和电子工程领域中一个广为人知的议题,它主要探讨如何在印刷电路板上定位两个节点间最短的连接路径。 在这一议题中,电路板被构建为一个包含 n×m 个方格的矩阵,每个方格能够被界定为可通行或不可通行,其核心任务是定位从初始点到最终点的最短路径。 分支限界算法是处理布线问题的一种常用策略。 该算法与回溯法有相似之处,但存在差异,分支限界法仅需获取满足约束条件的一个最优路径,并按照广度优先或最小成本优先的原则来探索解空间树。 树 T 被构建为子集树或排列树,在探索过程中,每个节点仅被赋予一次成为扩展节点的机会,且会一次性生成其全部子节点。 针对布线问题的解决,队列式分支限界法可以被采用。 从起始位置 a 出发,将其设定为首个扩展节点,并将与该扩展节点相邻且可通行的方格加入至活跃节点队列中,将这些方格标记为 1,即从起始方格 a 到这些方格的距离为 1。 随后,从活跃节点队列中提取队首节点作为下一个扩展节点,并将与当前扩展节点相邻且未标记的方格标记为 2,随后将这些方格存入活跃节点队列。 这一过程将持续进行,直至算法探测到目标方格 b 或活跃节点队列为空。 在实现上述算法时,必须定义一个类 Position 来表征电路板上方格的位置,其成员 row 和 col 分别指示方格所在的行和列。 在方格位置上,布线能够沿右、下、左、上四个方向展开。 这四个方向的移动分别被记为 0、1、2、3。 下述表格中,offset[i].row 和 offset[i].col(i=0,1,2,3)分别提供了沿这四个方向前进 1 步相对于当前方格的相对位移。 在 Java 编程语言中,可以使用二维数组...
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