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。
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