Java Web項目中驗證碼功能的製作攻略

一、前言
在表單頁面中使用驗證碼的好處在於有效防止用戶惡意提交表單，或者使用外掛非法攻擊系統。

二、準備條件
1、一個普通的web項目webProject；
2、一個web服務器Tomcat。

三、實現思路：
1、自定義一個servlet VerifyCodeServlet 畫一個包含驗證字符的驗證碼圖片，這裡的圖片需要使用Graphics2D手動去畫；
2、在具體頁面使用img標籤的src引用這個servlet即可顯示servlet；
3、因為畫圖的時候把驗證碼信息放入了session，所以提交表單後可以根據session中保存的值和用戶輸入的code做比較，驗證輸入是否正確。
網上大都是通過servlet實現的驗證碼，入下圖邏輯：

步驟：
1、請求登錄頁面時隨機生成驗證碼字符串；
2、將生成對驗證碼字符串存到session中；
3、根據驗證碼字符串生成驗證碼圖片，然後將驗證碼圖片輸出到客戶展示；
4、提交登錄請求時用戶輸入的驗證碼字符串與session中的字符串做比對。

四、具體代碼如下：

 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; /** * 產生驗證碼圖片的servlet * @author Administrator * */ public class VerifyCodeServlet extends HttpServlet { private static final long serialVersionUID = -5051097528828603895L; /** * 驗證碼圖片的寬度。 */ private int width = 100; /** * 驗證碼圖片的高度。 */ private int height = 30; /** * 驗證碼字符個數*/ private int codeCount = 4; /** * 字體高度*/ private int fontHeight; /** * 第一個字符的x軸值，因為後面的字符坐標依次遞增，所以它們的x軸值是codeX的倍數*/ private int codeX; /** * codeY ,驗證字符的y軸值，因為並行所以值一樣*/ private int codeY; /** * codeSequence 表示字符允許出現的序列值*/ 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' }; /** * 初始化驗證圖片屬性*/ public void init() throws ServletException { // 從web.xml中獲取初始信息// 寬度String strWidth = this.getInitParameter("width"); // 高度String strHeight = this.getInitParameter("height"); // 字符個數String strCodeCount = this.getInitParameter("codeCount"); // 將配置的信息轉換成數值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 除去左右多餘的位置，使驗證碼更加集中顯示，減得越多越集中。 //codeCount+1 //等比分配顯示的寬度，包括左右兩邊的空格codeX = (width-4) / (codeCount+1); //height - 10 集中顯示驗證碼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 { // 定義圖像buffer BufferedImage buffImg = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB); Graphics2D gd = buffImg.createGraphics(); // 創建一個隨機數生成器類Random random = new Random(); // 將圖像填充為白色gd.setColor(Color.LIGHT_GRAY); gd.fillRect(0, 0, width, height); // 創建字體，字體的大小應該根據圖片的高度來定。 Font font = new Font("Fixedsys", Font.PLAIN, fontHeight); // 設置字體。 gd.setFont(font); // 畫邊框。 gd.setColor(Color.BLACK); gd.drawRect(0, 0, width - 1, height - 1); // 隨機產生160條干擾線，使圖像中的認證碼不易被其它程序探測到。 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用於保存隨機產生的驗證碼，以便用戶登錄後進行驗證。 StringBuffer randomCode = new StringBuffer(); int red = 0, green = 0, blue = 0; // 隨機產生codeCount數字的驗證碼。 for (int i = 0; i < codeCount; i++) { // 得到隨機產生的驗證碼數字。 String strRand = String.valueOf(codeSequence[random.nextInt(36)]); // 產生隨機的顏色分量來構造顏色值，這樣輸出的每位數字的顏色值都將不同。 red = random.nextInt(255); green = random.nextInt(255); blue = random.nextInt(255); // 用隨機產生的顏色將驗證碼繪製到圖像中。 gd.setColor(new Color(red,green,blue)); gd.drawString(strRand, (i + 1) * codeX, codeY); // 將產生的四個隨機數組合在一起。 randomCode.append(strRand); } // 將四位數字的驗證碼保存到Session中。 HttpSession session = request.getSession(); session.setAttribute("validateCode", randomCode.toString()); // 禁止圖像緩存。 response.setHeader("Pragma", "no-cache"); response.setHeader("Cache-Control", "no-cache"); response.setDateHeader("Expires", 0); response.setContentType("image/jpeg"); // 將圖像輸出到Servlet輸出流中。 ServletOutputStream sos = response.getOutputStream(); ImageIO.write(buffImg, "jpeg", sos); sos.close(); } }

然後在web.xml中配置下這個生成驗證碼的servlet，具體如下：

 <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>

啟動服務器，在瀏覽器地址欄輸入：http://localhost:8080/webProject/VerifyCodeServlet
查看顯示效果，具體如下：

1、每次刷新驗證碼都有變化，這是因為servlet設置了禁用瀏覽器緩存。
2、這裡發現一個問題：如果使用火狐瀏覽器，VerifyCodeServlet中重寫的serviice方法被執行了兩次，換成重寫doGet方法或者doPost方法也是一樣， 並且其他瀏覽器都不見該情況，後來發現如果是通過頁面引用該servlet就調用正常了。

然後就可以在頁面中引用該驗證碼了，具體代碼如下：

 <%@ 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("真正的驗證碼：" + verifyCode + "<br/>" + "用戶輸入的驗證碼：" + inputCode + "<br/>"); inputCode = inputCode.toUpperCase();//不區分大小寫out.print("比較驗證碼證明用戶輸入" + (inputCode.equals(verifyCode)?"正確":"錯誤") + "！"); } %> <form action="index.jsp"> 驗證碼：<input name="inputCode" value=""/> <img src="VerifyCodeServlet" align="middle" 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>

上面代碼通過表單提交驗證碼到當前jsp，驗證用戶輸入的驗證碼是否正確，運行的具體效果如下：
1、輸入正確的驗證碼

2、輸入錯誤的驗證碼