Java Web项目中验证码功能的制作攻略
作者：夜空中苦逼的程序员
使用servlet制作验证码中最关键的部分是缓存的使用,验证session中的字符串,接下来我们就来看一下Java Web项目中验证码功能的制作攻略
一、前言
在表单页面中使用验证码的好处在于有效防止用户恶意提交表单，或者使用外挂非法攻击系统。
二、准备条件
1、一个普通的web项目 webProject；
2、一个web服务器 Tomcat。
三、实现思路：
1、自定义一个servlet VerifyCodeServlet 画一个包含验证字符的验证码图片，这里的图片需要使用Graphics2D手动去画；
2、在具体页面使用img标签的src引用这个servlet即可显示servlet；
3、因为画图的时候把验证码信息放入了session，所以提交表单后可以根据session中保存的值和用户输入的code做比较，验证输入是否正确。
网上大都是通过servlet实现的验证码，入下图逻辑：
步骤：
1、请求登录页面时随机生成验证码字符串；
2、将生成对验证码字符串存到session中；
3、根据验证码字符串生成验证码图片，然后将验证码图片输出到客户展示；
4、提交登录请求时用户输入的验证码字符串与session中的字符串做比对。
四、具体代码如下：
package com.servlet;
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.util.Random;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletOutputStream;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
/**
* 产生验证码图片的servlet
* @author Administrator
*
*/
public class VerifyCodeServlet extends HttpServlet {
private static final long serialVersionUID = -5051097528828603895L;
/**
* 验证码图片的宽度。
*/
private int width = 100;
/**
* 验证码图片的高度。
*/
private int height = 30;
/**
* 验证码字符个数
*/
private int codeCount = 4;
/**
* 字体高度
*/
private int fontHeight;
/**
* 第一个字符的x轴值，因为后面的字符坐标依次递增，所以它们的x轴值是codeX的倍数
*/
private int codeX;
/**
* codeY ,验证字符的y轴值，因为并行所以值一样
*/
private int codeY;
/**
* codeSequence 表示字符允许出现的序列值
*/
char[] codeSequence = { 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J',
'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W',
'X', 'Y', 'Z', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' };
/**
* 初始化验证图片属性
*/
public void init() throws ServletException {
// 从web.xml中获取初始信息
// 宽度
String strWidth = this.getInitParameter("width");
// 高度
String strHeight = this.getInitParameter("height");
// 字符个数
String strCodeCount = this.getInitParameter("codeCount");
// 将配置的信息转换成数值
try {
if (strWidth != null && strWidth.length() != 0) {
width = Integer.parseInt(strWidth);
}
if (strHeight != null && strHeight.length() != 0) {
height = Integer.parseInt(strHeight);
}
if (strCodeCount != null && strCodeCount.length() != 0) {
codeCount = Integer.parseInt(strCodeCount);
}
} catch (NumberFormatException e) {
e.printStackTrace();
}
//width-4 除去左右多余的位置，使验证码更加集中显示，减得越多越集中。
//codeCount+1 //等比分配显示的宽度，包括左右两边的空格
codeX = (width-4) / (codeCount+1);
//height - 10 集中显示验证码
fontHeight = height - 10;
codeY = height - 7;
}
/**
* @param request
* @param response
* @throws ServletException
* @throws java.io.IOException
*/
protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, java.io.IOException {
// 定义图像buffer
BufferedImage buffImg = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics2D gd = buffImg.createGraphics();
// 创建一个随机数生成器类
Random random = new Random();
// 将图像填充为白色
gd.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
gd.fillRect(0, 0, width, height);
// 创建字体，字体的大小应该根据图片的高度来定。
Font font = new Font("Fixedsys", Font.PLAIN, fontHeight);
// 设置字体。
gd.setFont(font);
// 画边框。
gd.setColor(Color.BLACK);
gd.drawRect(0, 0, width - 1, height - 1);
// 随机产生160条干扰线，使图象中的认证码不易被其它程序探测到。
gd.setColor(Color.gray);
for (int i = 0; i < 16; i++) {
int x = random.nextInt(width);
int y = random.nextInt(height);
int xl = random.nextInt(12);
int yl = random.nextInt(12);
gd.drawLine(x, y, x + xl, y + yl);
}
// randomCode用于保存随机产生的验证码，以便用户登录后进行验证。
StringBuffer randomCode = new StringBuffer();
int red = 0, green = 0, blue = 0;
// 随机产生codeCount数字的验证码。
for (int i = 0; i < codeCount; i++) {
// 得到随机产生的验证码数字。
String strRand = String.valueOf(codeSequence[random.nextInt(36)]);
// 产生随机的颜色分量来构造颜色值，这样输出的每位数字的颜色值都将不同。
red = random.nextInt(255);
green = random.nextInt(255);
blue = random.nextInt(255);
// 用随机产生的颜色将验证码绘制到图像中。
gd.setColor(new Color(red,green,blue));
gd.drawString(strRand, (i + 1) * codeX, codeY);
// 将产生的四个随机数组合在一起。
randomCode.append(strRand);
}
// 将四位数字的验证码保存到Session中。
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("validateCode", randomCode.toString());
// 禁止图像缓存。
response.setHeader("Pragma", "no-cache");
response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");
response.setDateHeader("Expires", 0);
response.setContentType("image/jpeg");
// 将图像输出到Servlet输出流中。
ServletOutputStream sos = response.getOutputStream();
ImageIO.write(buffImg, "jpeg", sos);
sos.close();
}
}
然后在web.xml中配置下这个生成验证码的servlet，具体如下：
<servlet>
<servlet-name>VerifyCodeServlet</servlet-name>
<servlet-class>com.servlet.VerifyCodeServlet</servlet-class>
<init-param>
<param-name>width</param-name>
<param-value>120</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>height</param-name>
<param-value>32</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>codeCount</param-name>
<param-value>4</param-value>
</init-param>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>VerifyCodeServlet</servlet-name>
<url-pattern>/VerifyCodeServlet</url-pattern>
</servlet-mapping>
启动服务器，在浏览器地址栏输入：http://localhost:8080/webProject/VerifyCodeServlet
查看显示效果，具体如下：
1、 每次刷新验证码都有变化，这是因为servlet设置了禁用浏览器缓存。
2、这里发现一个问题：如果使用火狐浏览器，VerifyCodeServlet中重写的serviice方法被执行了两次，换成重写doGet方法或者doPost方法也是一样， 并且其他浏览器都不见该情况，后来发现如果是通过页面引用该servlet就调用正常了。
然后就可以在页面中引用该验证码了，具体代码如下：
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=ISO-8859-1">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
<div>
<%
String inputCode = request.getParameter("inputCode");
String verifyCode = (String)session.getAttribute("validateCode");
if(inputCode!=null && verifyCode!=null){
out.print("真正的验证码：" + verifyCode + "<br/>" + "用户输入的验证码：" + inputCode + "<br/>");
inputCode = inputCode.toUpperCase();//不区分大小写
out.print("比较验证码证明用户输入 " + (inputCode.equals(verifyCode)?"正确":"错误") + "！");
}
%>
<form action="index.jsp">
验证码：<input name="inputCode" value=""/>
<img src="VerifyCodeServlet" align="middle" title="看不清，请点我" onclick="javascript:refresh(this);" onmouseover="mouseover(this)"/><br/>
<input name="submit" type="submit" value="提交"/>
</form>
</div>
<script>
function refresh(obj){
obj.src = "VerifyCodeServlet?" + Math.random();
}
function mouseover(obj){
obj.style.cursor = "pointer";
}
</script>
</body>
</html>
上面代码通过表单提交验证码到当前jsp，验证用户输入的验证码是否正确，运行的具体效果如下：
1、输入正确的验证码
2、输入错误的验证码
