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在现代Web应用中，图片验证码是一种常见的安全措施，用于防止自动化脚本或机器人进行恶意操作。通过生成一张包含随机字符的图片，并要求用户输入图片中的字符，可以有效防止恶意攻击。本文将介绍如何使用Spring Boot和Hutool库来实现图片验证码功能。
在开始之前，确保你已经具备以下环境：
首先，使用Spring Initializr创建一个新的Spring Boot项目。选择以下依赖：
生成项目后，解压并导入到你的IDE中。
在pom.xml中添加Hutool的依赖：
<dependency>
<groupId>cn.hutool</groupId>
<artifactId>hutool-all</artifactId>
<version>5.8.11</version>
</dependency>
Hutool是一个Java工具库，提供了丰富的工具类和方法，能够简化开发过程。
首先，我们创建一个工具类CaptchaUtil，用于生成图片验证码。
import cn.hutool.captcha.CaptchaUtil;
import cn.hutool.captcha.LineCaptcha;
import cn.hutool.captcha.generator.RandomGenerator;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;
@Component
public class CaptchaUtil {
// 定义验证码的宽度和高度
private static final int WIDTH = 100;
private static final int HEIGHT = 40;
// 定义验证码的字符集
private static final String CHAR_SET = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
// 定义验证码的长度
private static final int CODE_LENGTH = 4;
public void generateCaptcha(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
// 创建验证码对象
LineCaptcha lineCaptcha = CaptchaUtil.createLineCaptcha(WIDTH, HEIGHT);
// 设置验证码字符集
RandomGenerator randomGenerator = new RandomGenerator(CHAR_SET, CODE_LENGTH);
lineCaptcha.setGenerator(randomGenerator);
// 生成验证码
lineCaptcha.createCode();
// 将验证码存入session
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("captcha", lineCaptcha.getCode());
// 将验证码图片写入响应流
response.setContentType("image/png");
lineCaptcha.write(response.getOutputStream());
}
public boolean verifyCaptcha(HttpServletRequest request, String userInput) {
HttpSession session = request.getSession();
String captcha = (String) session.getAttribute("captcha");
// 验证用户输入的验证码是否正确
return captcha != null && captcha.equalsIgnoreCase(userInput);
}
}
在这个工具类中，我们使用了Hutool的LineCaptcha类来生成带有干扰线的图片验证码。验证码的字符集和长度可以根据需求进行调整。
接下来，我们创建一个控制器CaptchaController，用于处理验证码的生成和验证请求。
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
@Controller
public class CaptchaController {
@Autowired
private CaptchaUtil captchaUtil;
@GetMapping("/captcha")
public void getCaptcha(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
captchaUtil.generateCaptcha(request, response);
}
@PostMapping("/verify")
@ResponseBody
public String verifyCaptcha(HttpServletRequest request, @RequestParam String captcha) {
boolean isValid = captchaUtil.verifyCaptcha(request, captcha);
return isValid ? "验证码正确" : "验证码错误";
}
}
在这个控制器中，我们定义了两个端点：
/captcha：用于生成验证码图片，并将其写入响应流。/verify：用于验证用户输入的验证码是否正确。为了测试验证码功能，我们可以创建一个简单的前端页面index.html。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>验证码测试</title>
</head>
<body>
<h1>验证码测试</h1>
<form action="/verify" method="post">
<img src="/captcha" alt="验证码" onclick="this.src='/captcha?'+Math.random()">
<br>
<input type="text" name="captcha" placeholder="请输入验证码">
<br>
<button type="submit">提交</button>
</form>
</body>
</html>
在这个页面中，我们使用了一个<img>标签来显示验证码图片，并通过onclick事件实现点击刷新验证码的功能。用户输入验证码后，点击提交按钮，表单将提交到/verify端点进行验证。
完成以上步骤后，启动Spring Boot项目。访问http://localhost:8080，你将看到验证码测试页面。输入验证码并提交，页面将返回验证结果。
在实际应用中，验证码通常需要设置过期时间。可以通过在CaptchaUtil类中添加过期时间逻辑来实现。
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@Component
public class CaptchaUtil {
// 定义验证码的过期时间（单位：秒）
private static final long EXPIRE_TIME = 60;
public void generateCaptcha(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
// 生成验证码
LineCaptcha lineCaptcha = CaptchaUtil.createLineCaptcha(WIDTH, HEIGHT);
RandomGenerator randomGenerator = new RandomGenerator(CHAR_SET, CODE_LENGTH);
lineCaptcha.setGenerator(randomGenerator);
lineCaptcha.createCode();
// 将验证码存入session，并设置过期时间
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("captcha", lineCaptcha.getCode());
session.setAttribute("captcha_time", System.currentTimeMillis());
// 将验证码图片写入响应流
response.setContentType("image/png");
lineCaptcha.write(response.getOutputStream());
}
public boolean verifyCaptcha(HttpServletRequest request, String userInput) {
HttpSession session = request.getSession();
String captcha = (String) session.getAttribute("captcha");
Long captchaTime = (Long) session.getAttribute("captcha_time");
// 检查验证码是否过期
if (captchaTime == null || System.currentTimeMillis() - captchaTime > TimeUnit.SECONDS.toMillis(EXPIRE_TIME)) {
return false;
}
// 验证用户输入的验证码是否正确
return captcha != null && captcha.equalsIgnoreCase(userInput);
}
}
在这个优化版本中，我们在generateCaptcha方法中将验证码生成时间存入session，并在verifyCaptcha方法中检查验证码是否过期。
在前端页面中，我们已经实现了点击验证码图片刷新验证码的功能。如果你希望进一步优化用户体验，可以考虑使用Ajax来实现无刷新验证码更新。
<script>
function refreshCaptcha() {
var img = document.getElementById("captchaImg");
img.src = "/captcha?" + Math.random();
}
</script>
<img id="captchaImg" src="/captcha" alt="验证码" onclick="refreshCaptcha()">
通过这种方式，用户点击验证码图片时，页面不会刷新，而是直接更新验证码图片。
通过本文的介绍，你已经学会了如何使用Spring Boot和Hutool库来实现图片验证码功能。验证码是Web应用中常见的安全措施，能够有效防止自动化脚本的攻击。在实际应用中，你可以根据需求进一步优化验证码的生成和验证逻辑，例如设置验证码的过期时间、增加验证码的复杂度等。
希望本文对你有所帮助，祝你在开发过程中顺利实现图片验证码功能！
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