服务器开发系列--图形验证码到底是怎么回事？

1.什么是验证码？

验证码是一种区分用户是计算机还是人的公共全自动程序。短时间是无法退出人类舞台的，目前只是尽量提升用户体验。

作用

• 账号安全
• 反作弊
• 反爬虫
• 防论坛灌水
• 防恶意注册

分类

• 图形验证码
• Gif动画验证码
• 手机短信验证码
• 手机语音验证码
• 视频验证码
• web2.0验证码

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2.kaptcha验证码组件

kaptcha 是一个非常实用的验证码生成工具；有了它，你可以生成各种样式的验证码，因为它是可配置的。

常见配置

• 验证码的字体
• 验证码字体的大小
• 验证码字体的字体颜色
• 验证码内容的范围(数字，字母，中文汉字)
• 验证码图片的大小，边框，边框粗细，边框颜色
• 验证码的干扰线(可以自己继承com.google.code.kaptcha.NoiseProducer写一个自定义的干扰线)
• 验证码的样式(鱼眼样式、3D、普通模糊……当然也可以继承com.google.code.kaptcha.GimpyEngine自定义样式)

引入maven配置

<dependency> 
    <groupId>com.github.axet</groupId> 
    <artifactId>kaptcha</artifactId> 
    <version>0.0.9</version> 
</dependency> 

kaptcha.properties

kaptcha.textproducer.font.color=red  
kaptcha.image.width=130  
kaptcha.image.height=44  
kaptcha.textproducer.font.size=35  
kaptcha.textproducer.char.length=4  
kaptcha.textproducer.font.names=\\u5B8B\\u4F53,\\u6977\\u4F53,\\u5FAE\\u8F6F\\u96C5\\u9ED1  
kaptcha.noise.color=gray 
kaptcha.obscurificator.impl=com.google.code.kaptcha.impl.WaterRipple 

 用filter过滤器来生成验证码，具体步骤如下：

1、web.xml

<filter> 
    <filter-name>KaptchaFilter</filter-name> 
    <filter-class>com.xxoo.admin.ui.filter.KaptchaFilter</filter-class> 
</filter> 
<filter-mapping> 
    <filter-name>KaptchaFilter</filter-name> 
    <url-pattern>/kaptcha.jpg</url-pattern> 
</filter-mapping> 

说明：验证码过滤器需要放到Shiro之后,因为Shiro将包装HttpSession.如果不,可能造成两次的sesisonid不一样。

2、图片验证码类

public class CaptchaService { 
    private static ImageCaptchaService instance = null;  
    static { 
        instance = new KaptchaImageCaptchaService(); 
    }  
    public synchronized static ImageCaptchaService getInstance() { 
        return instance; 
    } 
    public synchronized static boolean validate(HttpServletRequest httpServletRequest, String input) throws Exception { 
        String text = instance.getText(httpServletRequest); 
        boolean result = text.equalsIgnoreCase(input); 
        instance.removeKaptcha(httpServletRequest); 
        return result; 
    } 
} 

3、基于Kaptcha的验证码图片实现

public class KaptchaImageCaptchaService implements ImageCaptchaService { 
 
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass()); 
 
    public KaptchaImageCaptchaService() { 
    } 
 
    public static Config getConfig() throws IOException { 
        Properties p = new Properties(); 
        p.load(new DefaultResourceLoader().getResource("kaptcha.properties").getInputStream()); 
        Config config = new Config(p); 
        return config; 
    } 
 
    @Override 
    public void create(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse) throws Exception { 
        httpServletResponse.setDateHeader("Expires", 0L); 
        httpServletResponse.setHeader("Cache-Control", "no-store, no-cache, must-revalidate"); 
        httpServletResponse.addHeader("Cache-Control", "post-check=0, pre-check=0"); 
        httpServletResponse.setHeader("Pragma", "no-cache"); 
        httpServletResponse.setContentType("image/jpeg"); 
        Config config = getConfig(); 
        Producer producer = config.getProducerImpl(); 
        String capText = producer.createText(); 
        if(logger.isDebugEnabled()){ 
            logger.info("create captcha:" + capText + ":" + config.getSessionKey() ); 
        } 
        httpServletRequest.getSession().setAttribute(config.getSessionKey(), capText); 
        httpServletRequest.getSession().setAttribute(config.getSessionDate(), new Date()); 
        BufferedImage bi = producer.createImage(capText); 
        ServletOutputStream out = httpServletResponse.getOutputStream(); 
        ImageIO.write(bi, "jpg", out); 
        out.flush(); 
        out.close(); 
    } 
 
    @Override 
    public String getText(HttpServletRequest httpServletRequest) throws Exception { 
        return (String)httpServletRequest.getSession().getAttribute(getConfig().getSessionKey()); 
    } 
 
    @Override 
    public void removeKaptcha(HttpServletRequest httpServletRequest) throws Exception { 
        httpServletRequest.getSession().removeAttribute(getConfig().getSessionKey()); 
        httpServletRequest.getSession().removeAttribute(getConfig().getSessionDate()); 
    } 
 
} 

4、验证码工具类

public class CaptchaService { 
 
    private static ImageCaptchaService instance = null; 
 
    static { 
        instance = new KaptchaImageCaptchaService(); 
    } 
 
    public synchronized static ImageCaptchaService getInstance() { 
        return instance; 
    } 
 
    public synchronized static boolean validate(HttpServletRequest httpServletRequest, String input) throws Exception { 
        String text = instance.getText(httpServletRequest); 
        boolean result = text.equalsIgnoreCase(input); 
        instance.removeKaptcha(httpServletRequest); 
        return result; 
    } 
} 

5、生成验证码过滤器

public class KaptchaFilter extends OncePerRequestFilter { 
 
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass()); 
 
    @Override 
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException { 
        try { 
            CaptchaService.getInstance().create(httpServletRequest,httpServletResponse); 
        } catch (Exception e) { 
            logger.info("create captcha error.",e); 
        } 
    } 
 
} 

6、验证码校验

private boolean doCaptchaValidate(HttpServletRequest request, String code) { 
        //比对 
        try { 
            if (code == null || !CaptchaService.validate(request, code)) { 
                return false; 
            } else { 
                return true; 
            } 
        } catch (Exception e) { 
            logger.warn("captcha check error！"); 
            return false; 
        } 
} 

总结

本文主要讲述了kaptcha图形化验证码的使用和介绍,小伙伴可以根据自己的需求进行引入。