JavaWeb 实现验证码功能(demo)

验证码不用多说，在 WEB-APP 中一般应用于：登录、注册、买某票、秒杀等场景。大家都接触过~可以说是千奇百怪，各式各样。

DEMO 目标功能

验证码页面输入。
页面更换验证码（异步实现）。
后台验证并返回验证结果。

开工

页面：demo1.jsp

									<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>

									<!DOCTYPE html>

									<html>

									 <head>

									 <title>验证示例</title>

									 <meta http-equiv="pragma" content="no-cache">

									 <meta http-equiv="cache-control" content="no-cache">

									 <meta http-equiv="expires" content="0">

									 <style type="text/css">

									 img {

									 width: 87px;

									 height: 33px;

									 border: 1px solid gray;

									 }

									 #msg {color: red;} /* 后台返回的验证信息显示为红色 */

									 </style>

									 </head>

									 <body>

									 <form action="${pageContext.request.contextPath}/check" method="post" enctype="application/x-www-form-urlencoded">

									 验证码：<input type="text" name="code" size="4" maxlength="4" id="code" /> 

									 <img id="code-img" src="" alt="验证码" style="display: none;"/> 

									 <a href="javascript:void(0)" rel="external nofollow" id="changeCode">看不清？换一张</a> <br/><br/>

									 <input type="submit" value="验证"/> <span id="msg">${msg}</span>

									 </form>

									 </body>

									</html>

说明：

　　"看不清？换一张" 的 href 属性写成 javascript:void(0) 是为了防止页面刷新，这里的更换功能交给 AJAX 异步完成。

JavaScript 工具：util.js（为啥用原生 JS？任性呗~哈）

									/**

									 * 获取 XMLHttpRequest Object

									 * @returns XMLHttpRequest Object

									 */

									function getXHR() {

									 var xmlHttp;

									 try { // Firefox, Opera 8.0+, Safari

									 xmlHttp = new XMLHttpRequest();

									 } catch (e) { // Internet Explorer

									 try {

									 xmlHttp = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");

									 } catch (e) {

									 try {

									 xmlHttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");

									 } catch (e) {

									 alert("Sorry, 您的浏览器不支持 AJAX！");

									 return false;

									 }

									 }

									 }

									 return xmlHttp;

									}

页面中的 JavaScript 代码

									<script type="text/javascript" src="${pageContext.request.contextPath}/js/util.js"></script>

									 <script type="text/javascript">

									 var xhr = getXHR(); // 获得 XMLHttpRequest 对象

									 // 页面加载时加载验证码，但验证码初始为隐藏状态

									 window.onload=function() {

									 // 为 onreadystatechange 事件注册回调函数。由于 xhr 为全局变量，所以注册后就不用管啦

									 xhr.onreadystatechange=function() {

									 if(xhr.readyState==4 && xhr.status==200) {

									 document.getElementById('code-img').src="data:image/png;base64,"+xhr.responseText;

									 }

									 }

									 xhr.open("GET","${pageContext.request.contextPath}/captcha/code",true);

									 xhr.send(null);

									 }

									 // 验证码输入框获得焦点时，验证码状态更改为显示

									 document.getElementById('code').onfocus=function() {

									 document.getElementById('code-img').style.display="inline";

									 }

									 // 异步请求，更换验证码

									 document.getElementById('changeCode').onclick=function() {

									 xhr.open("GET","${pageContext.request.contextPath}/captcha/code",true);

									 xhr.send(null);

									 }

									 </script>

生成验证码的 CaptchaCodeServlet.java

									package com.leo.web.captcha;

									import java.io.IOException;

									import javax.servlet.ServletException;

									import javax.servlet.annotation.WebServlet;

									import javax.servlet.http.HttpServlet;

									import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

									import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

									import com.leo.util.ImageUtil;

									import cn.dsna.util.images.ValidateCode;

									@WebServlet("/captcha/code")

									public class CaptchaCodeServlet extends HttpServlet {

									 private static final long serialVersionUID = 1L;

									 @Override

									 protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

									 throws ServletException, IOException

									 { 

									 // 生成验证码（构造参数分别代表：宽度,高度,字符数,干扰线条数）

									 ValidateCode code = new ValidateCode(87, 33, 4, 23);

									 // 将验证码保存到 session 中，用于验证

									 request.getSession().setAttribute("code", code.getCode());

									 // 响应返回验证码图片 base64 编码后的数据给浏览器

									 response.getWriter().write(ImageUtil.encodeImg2Base64(code.getBuffImg(), "png"));

									 }

									 @Override

									 protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

									 throws ServletException, IOException

									 {

									 this.doGet(request, response);

									 }

									}

说明：

　　这里使用了 Servlet3.0 的新特性-用注解配置 url-pattern（用起来挺爽的），也就是说简单的项目不再需要 web.xml 了，但是 Tomcat 需要 7.0+。

　　其次生成验证码我用了一个小工具：ValidateCode.jar。工具十分简单，不合心意完全可以自己写。但也就是因为功能太少，所以我又写了一个 ImageUtil。我也有打算自己开源一个验证码工具出来。

ImageUtil.java

									package com.leo.util;

									import java.awt.image.BufferedImage;

									import java.io.ByteArrayOutputStream;

									import java.io.IOException;

									import javax.imageio.ImageIO;

									import sun.misc.BASE64Encoder;

									public class ImageUtil {

									 /**

									 * 将图片二进制数据进行 base64 编码

									 * @param bufImg

									 * @return base64 编码后的字符串

									 */

									 public static String encodeImg2Base64(BufferedImage bufImg, String formatName) {

									 ByteArrayOutputStream outputStream = null;

									 try {

									 outputStream = new ByteArrayOutputStream();

									 ImageIO.write(bufImg, formatName, outputStream);

									 } catch (IOException e) {

									 throw new RuntimeException("Base64 编码失败！"+e.getMessage());

									 }

									 BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();

									 return encoder.encode(outputStream.toByteArray());

									 }

									 private ImageUtil() {} // 工具类私有化构造方法是常见的做法

									}

说明：

　　为什么要把图片二进制数据进行 Base64编码呢？因为<img/>标签虽然可以直接设置 src 属性值为${pageContext.request.contextPath}/captcha/code请求相应的 Servlet 来得到二进制数据直接显示，但在 AJAX 异步请求中响应返回的是 xhr.responseText 。当把数据直接给 img 标签的 src 属性时，用 Chrome-tool 查看只会是一堆二进制当作文本解析的乱码字符，所以才要多这一步。

　　或许我作为萌新不知道一些其它的方便技巧。但若不想使用异步，那直接 img src 设置为请求地址将是最简单的选择，更换验证码无非是监听事件 img src 重新设置为该地址（再来一次请求）。

后台验证验证码：CheckServlet.jave

									package com.leo.web.controller;

									import java.io.IOException;

									import javax.servlet.ServletException;

									import javax.servlet.annotation.WebServlet;

									import javax.servlet.http.HttpServlet;

									import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

									import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

									@WebServlet("/check")

									public class CheckServlet extends HttpServlet {

									 private static final long serialVersionUID = -6588625852621588221L;

									 @Override

									 public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

									 throws ServletException, IOException

									 {

									 String encoding = "UTF-8";

									 request.setCharacterEncoding(encoding);

									 response.setContentType("text/html;charset="+encoding);

									 /* 验证码验证 */

									 String inputCode = request.getParameter("code");

									 // 获得 session 中的正确验证码

									 String realCode = (String) request.getSession().getAttribute("code");

									 System.out.println("input: "+inputCode+"\nreal: "+realCode); // 用于 Debug

									 if(!(inputCode!=null && realCode!=null &&

									 inputCode.equalsIgnoreCase(realCode))) {

									 // 若验证码不正确：回到页面并提示错误

									 request.setAttribute("msg", "验证码错误!请重新输入");

									 request.getRequestDispatcher("/demo1.jsp").forward(request, response);

									 return;

									 }

									 // 验证码正确，响应一句话表示 OK

									 response.getWriter().write("验证成功！");

									 }

									 @Override

									 public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

									 throws ServletException, IOException

									 {

									 doGet(request, response);

									 }

									}