Java验证码生成实战：随机字符串应用解析

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验证码图片生成必须使用 BufferedImage 而非字符串拼接，因其支持抗 OCR 的图形化输出、无需 GUI 环境、可精确控制字体/颜色/偏移，并需配合 SecureRandom、合理字符集、正确响应头与 Session 规范校验。

验证码图片生成要用 BufferedImage 而不是普通字符串拼接

很多人误以为生成验证码就是随机选几个字符再转成字符串，但实际生产环境必须输出图片（防止 OCR 直接识别纯文本）。BufferedImage 是 Java AWT 中最轻量、无需 GUI 环境也能工作的图像操作类。不依赖 Swing 组件，适合 Web 后端部署。

• 必须用 BufferedImage.TYPE_INT_RGB 类型，避免透明通道引发的渲染异常
• 字体要显式设置，如 new Font("Arial", Font.BOLD, 24)，否则默认字体在 Linux 服务器上可能缺失，导致空白图
• 每字符需错位绘制（x 坐标加随机偏移），否则容易被简单模板匹配破解

随机字符生成别直接用 Math.random()，改用 SecureRandom 防 predictable output

Math.random() 是伪随机、可预测，攻击者若知道生成时间或种子，能复现验证码序列。登录页、注册页等关键入口必须用密码学安全的随机源。

• 用 SecureRandom.getInstanceStrong() 获取强随机实例（JDK 8+）
• 字符集建议排除易混淆字符：去掉 '0'、'O'、'l'、'I'，推荐用 "23456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ"
• 每个字符独立调用 secureRandom.nextInt(charset.length())，不要用 random.ints() 批量生成后截断——可能引入偏差

Servlet 中输出验证码图片要设对 Content-Type 和缓存头

浏览器不显示图片？大概率是响应头没设对。验证码是临时一次性资源，必须禁用缓存，否则用户刷新页面时看到旧图，或 F5 后仍用同一张图校验。

• 必须设置 response.setContentType("image/png")
• 添加禁用缓存头：response.setHeader("Cache-Control", "no-store, no-cache, must-revalidate, max-age=0")
• 务必调用 response.getOutputStream() 写入，别用 getWriter()（会报 IllegalStateException）

ImageIO.write(bufferedImage, "png", response.getOutputStream());

校验时注意大小写与空格处理，Session 存储值要 trim 并转大写

用户输入常带首尾空格，或用小写提交，而生成时用了大写字母集。前后端不一致就永远校验失败。

• 服务端存入 HttpSession 前，执行 captchaText.trim().toUpperCase()
• 前端表单提交后，后端取参也要 request.getParameter("code").trim().toUpperCase()
• Session key 建议用唯一前缀，如 "captcha_token_" + System.currentTimeMillis()，避免多标签页覆盖

真正难的不是画图或随机，是让每次请求都隔离、不可预测、不可重放——SecureRandom 初始化开销、BufferedImage 的内存释放、Session 生命周期管理，这些细节出错，验证码就形同虚设。

理论要掌握，实操不能落！以上关于《Java验证码生成实战：随机字符串应用解析》的详细介绍，大家都掌握了吧！如果想要继续提升自己的能力，那么就来关注golang学习网公众号吧！