随机生成验证码图片的工具类

在web应用中经常遇到随机生成验证码的如下需求：生成随机全部数字，全部字母串，或者数字与字母交错方式，把生成的结果以图像方式显示，用于人工识别，使程序很难破解。

 

本文给出完整的代码，其中有详细的注释。

 

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 * @author ziliang Update Date 2011-1-8 * */ 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); } /** * 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 drawCheckCode(String graphicFormat, OutputStream out) throws IOException { // 随机生成的串的值 String charValue = ""; charValue = randString(); 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); } /** * 生成随机字符方法: 数字和字符(a--z)各占一半的概率 * */ private String getRandomChar() { int rand = (int) Math.round(Math.random() * 2); long itmp = 0; char ctmp = '/u0000'; switch (rand) { case 1: // 生成大写字母 itmp = Math.round(Math.random() * 25 + 65); ctmp = (char) itmp; return String.valueOf(ctmp); default: itmp = Math.round(Math.random() * 9); return String.valueOf(itmp); } } /** * 生成随机字符串的方法 * */ private String randString() { String charValue = ""; // 生成随机字母串 for (int i = 0; i < charCount; i++) { String c = getRandomChar(); charValue += c; } return charValue; } /** * @param args * @throws Exception */ public static void main(String[] args) throws Exception { System.out.println(RandomGraphic.createInstance(5) .drawAlpha(RandomGraphic.GRAPHIC_PNG, new FileOutputStream("c:/myimg.png"))); System.out.println(RandomGraphic.createInstance(5) .drawNumber(RandomGraphic.GRAPHIC_PNG, new FileOutputStream("c:/myimg.png"))); System.out.println(RandomGraphic.createInstance(5) .drawCheckCode(RandomGraphic.GRAPHIC_PNG, new FileOutputStream("c:/myimg.png"))); //System.out.println(RandomGraphic.createInstance(6).randString()); } }