Java生成验证码图片详细教程

本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的，希望这篇《Java生成图片验证码完整教程》对你有很大帮助！欢迎收藏，分享给更多的需要的朋友学习~

Java生成图形验证码的核心方法是使用BufferedImage结合Graphics2D绘图，并通过Servlet输出图片流。1. 创建BufferedImage并获取Graphics2D画笔；2. 设置背景颜色并填充；3. 添加干扰线或点增强识别难度；4. 随机生成字符并绘制到图片上；5. 将生成的验证码存入Session以便后续验证；6. 释放绘图资源并将图片以JPEG格式输出至响应流。前端通过img标签调用验证码接口，并可通过点击刷新避免缓存。注意事项包括验证码长度控制在4~6位、干扰元素不宜过多、建议设置过期时间，也可使用Kaptcha等开源库提升效率。

验证码生成在Java中是一个比较常见的需求，尤其是在Web开发中，图形验证码用来防止机器人、恶意注册或刷接口。下面直接说重点：用Java生成图形验证码，核心是使用BufferedImage类结合Graphics2D绘图能力，再通过Servlet输出图片流到前端。

1. 验证码生成的基本流程

要生成一个图形验证码，主要步骤如下：

• 创建一个空白图片（BufferedImage）
• 获取画笔对象（Graphics2D）
• 填充背景色、绘制干扰线或点
• 随机生成字符并绘制到图片上
• 将图片写入响应流，返回给浏览器

这个过程不需要引入第三方库，标准的Java SE就可以搞定。

2. 示例代码结构说明

以下是一个完整的示例结构，适用于Spring Boot项目或传统的Servlet项目。

@WebServlet("/code")
public class CaptchaServlet extends HttpServlet {
    private static final int WIDTH = 80;
    private static final int HEIGHT = 30;

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
        // 1. 创建图片缓冲区
        BufferedImage image = new BufferedImage(WIDTH, HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics2D g = image.createGraphics();

        // 2. 设置背景颜色
        g.setColor(Color.WHITE);
        g.fillRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT);

        // 3. 添加干扰线
        g.setColor(Color.GRAY);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            int x1 = (int)(Math.random() * WIDTH);
            int y1 = (int)(Math.random() * HEIGHT);
            int x2 = (int)(Math.random() * WIDTH);
            int y2 = (int)(Math.random() * HEIGHT);
            g.drawLine(x1, y1, x2, y2);
        }

        // 4. 生成随机验证码文本
        String base = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            char c = base.charAt(random.nextInt(base.length()));
            sb.append(c);
        }
        String code = sb.toString();

        // 存储到session中用于后续验证
        req.getSession().setAttribute("captcha", code);

        // 5. 绘制文字
        g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));
        g.setColor(Color.BLUE);
        for (int i = 0; i < code.length(); i++) {
            char c = code.charAt(i);
            g.drawString(String.valueOf(c), 15 + i * 15, 20);
        }

        // 6. 释放资源
        g.dispose();

        // 7. 输出图片
        resp.setContentType("image/jpeg");
        ImageIO.write(image, "JPEG", resp.getOutputStream());
    }
}

这个例子中的关键点在于：如何控制干扰元素的数量和样式，以及如何将生成的验证码保存起来以供后续校验。

3. 如何在前端使用验证码

前端使用很简单，只需要一个img标签指向验证码接口即可：

<img src="/code" onclick="this.src='/code?'+Math.random()" alt="验证码"   style="max-width:100%">

点击刷新的原理是加时间戳或者随机参数避免缓存。如果你是用Ajax请求登录，记得把用户输入的验证码传回后端，与session中存储的值做比对。

4. 注意事项和优化建议

• 验证码长度建议4~6位，太短容易被暴力破解，太长影响用户体验。
• 字体大小和位置要随机化一点更好，可以稍微提升识别难度。
• 干扰线/点不宜过多，否则会影响人眼识别。
• 验证码最好设置过期时间，比如5分钟，避免长期占用Session内存。
• 如果你不想自己写，可以用开源库如Kaptcha，它封装了更丰富的配置项。

基本上就这些内容。验证码实现不复杂，但细节处理得好坏直接影响安全性与用户体验。

到这里，我们也就讲完了《Java生成验证码图片详细教程》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于的知识点！