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fontg.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());}}