『博客开发日记-后台』之生成图形验证码接口的实现

本文最后更新于 2026年3月27日下午

生成图形验证码接口的实现

生成图形验证码接口的需求

图形验证码的存在，主要为了防止有自动化机器人持续进行登录导致接口压力增大

通过验证码生成工具来生成图形验证码

验证码生成之后存入redis（2分钟）

代码

先创建图形验证码生成工具类，这个主要负责生成随机的验证码并将其转换为图片形式

/**
 * 验证码工具类
 */
public class CaptchaUtil {

    private static final String CODES = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    private static final int WIDTH = 120;
    private static final int HEIGHT = 40;
    private static final int CODE_LENGTH = 4;
    private static final Random RANDOM = new Random();

    /**
     * 生成验证码文本
     */
    public static String generateCode() {
        StringBuilder code = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
            code.append(CODES.charAt(RANDOM.nextInt(CODES.length())));
        }
        return code.toString();
    }

    /**
     * 生成验证码图片并转为Base64
     */
    public static String generateImageBase64(String code) throws IOException {
        BufferedImage image = new BufferedImage(WIDTH, HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics2D g = image.createGraphics();

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

        // 设置字体
        g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 32));

        // 绘制验证码
        for (int i = 0; i < code.length(); i++) {
            // 随机颜色
            g.setColor(new Color(RANDOM.nextInt(150), RANDOM.nextInt(150), RANDOM.nextInt(150)));
            // 随机位置和角度
            int x = 20 + i * 25;
            int y = 28 + RANDOM.nextInt(8);
            g.drawString(String.valueOf(code.charAt(i)), x, y);
        }

        // 绘制干扰线
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            g.setColor(new Color(RANDOM.nextInt(200), RANDOM.nextInt(200), RANDOM.nextInt(200)));
            int x1 = RANDOM.nextInt(WIDTH);
            int y1 = RANDOM.nextInt(HEIGHT);
            int x2 = RANDOM.nextInt(WIDTH);
            int y2 = RANDOM.nextInt(HEIGHT);
            g.drawLine(x1, y1, x2, y2);
        }

        // 绘制噪点
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            g.setColor(new Color(RANDOM.nextInt(255), RANDOM.nextInt(255), RANDOM.nextInt(255)));
            g.fillRect(RANDOM.nextInt(WIDTH), RANDOM.nextInt(HEIGHT), 1, 1);
        }

        g.dispose();

        // 转换为Base64
        ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
        ImageIO.write(image, "png", outputStream);
        String base64 = Base64.getEncoder().encodeToString(outputStream.toByteArray());
        return "data:image/png;base64," + base64;
    }
}

然后创建与验证码相关的接口，这里不再演示

然后实现服务功能

//获取图形验证码
@Override
public ResponseResult captcha(UserLoginDto dto)
{
    try {
        // 生成验证码ID
        String captchaId = UUID.randomUUID().toString();
        
        // 生成验证码文本
        String code = CaptchaUtil.generateCode();
        
        // 生成验证码图片Base64
        String base64Img = CaptchaUtil.generateImageBase64(code);
        
        // 将验证码存入Redis，有效期2分钟
        redisCache.setCacheObject("captcha:" + captchaId, code, 2, java.util.concurrent.TimeUnit.MINUTES);
        
        // 在控制台输出验证码（方便开发调试）
        System.out.println("========================================");
        System.out.println("验证码ID: " + captchaId);
        System.out.println("验证码内容: " + code);
        System.out.println("========================================");
        
        // 构建响应数据
        Map<String, String> result = new HashMap<>();
        result.put("captchaId", captchaId);
        result.put("captchaBase64", base64Img);
        
        return ResponseResult.okResult(result);
    } catch (Exception e) {
        throw new SystemException(AppHttpCodeEnum.SYSTEM_ERROR);
    }
}