动态验证码（动态手机验证码）
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这个专题深入浅出地探讨了各类验证码的生成和在Springboot3.x中的实践，从基础的滑动、点选、算术运算验证码到创新的艺术风格、水印、二维码验证码，适合所有Java开发者阅读。在这个专题中，不仅可以学习到技术实践，更能领略到验证码的美学魅力。让我们一起探索验证码的无尽可能性。
什么是动态图片验证码
动态图片验证码（CAPTCHA，全称Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart），是一种公共全自动程序，其目的是为了确认网络中的用户是人类而不是机器人。图片验证码就是其中一种形式，它通过向用户展示一张图片，图中含有若干随机生成的字符或数字。用户需要对所看到的图片中的内容进行输入，以完成验证。其中“动态”的概念，指的是验证码每次显示时，字符的组合、形态、颜色等都会不同，增加了识别难度。
图片验证码的引入，主要是为了解决恶意软件循环访问、刷单、垃圾邮件等网络安全问题。通过设置验证码，平台能够在一定程度上避免这些恶意的网络行为。
动态图片验证码的运行机制
仔细理解动态图片验证码，我们可以从生成和验证两个环节加深理解。
首先是生成环节：服务端按照预设的规则（如随机选取英文字符和数字，随机颜色、扭曲程度等）生成一张包含随机字符或数字的图片，同时，服务端会保留一份这段字符或数字信息，作为后续验证的依据。进一步增加破解难度的做法是，对这张图片的背景进行一些处理，比如添加噪点、线条等不规则元素，以干扰机器识别。
其次是验证环节：当用户所有的交互操作需要用户输入图片中的字符或数字后，服务端会对用户输入的内容进行比对。如果用户输入的内容与服务端保存的内容一致，那么就通过验证；否则，提醒用户输入错误，需重新获取验证码进行验证。
利用这种方式，服务端可以在接收到大量请求时，快速判断出这些请求是来自真实用户还是自动化的机器人程序。这既提高了系统的稳定性，也保护了用户的合法权益。
在Springboot3.x中如何生成动态图片验证码
在SpringBoot3.x中，我们可以使用java.awt包来绘制动态图片验证码。下面是一个简单的例子：
// 引入依赖库
import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.util.*;
@Controller
public class CaptchaController {
@RequestMapping("/captcha.jpg")
public void getCaptcha(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
// 定义图片的宽度和高度
int width = 100, height = 40;
BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
// 获取画笔
Graphics g = image.getGraphics();
// 设置画笔颜色
g.setColor(Color.GRAY);
// 填充背景
g.fillRect(0, 0, width, height);
String codes = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890";
Random r = new Random();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
// 创建随机字符
for(int i = 0; i < 4; i++){
int index = r.nextInt(codes.length());
char ch = codes.charAt(index);
sb.append(ch);
// 添加字符到图片
g.setColor(new Color(r.nextInt(255), r.nextInt(255), r.nextInt(255)));
g.drawString(String.valueOf(ch), (i*20)+2, height-5);
}
// 将生成的验证码字符赋值给Session
request.getSession().setAttribute("captcha", sb.toString());
// 关闭画布
g.dispose();
// 输出图片
ImageIO.write(image, "JPEG", response.getOutputStream());
}
}
动态图片验证码的应用示例
在前面，我们已经详细介绍了如何在SpringBoot3.x中生成动态图片验证码，现在动态验证码，我们将结合具体的前后端代码示例，介绍如何在实际应用中使用动态图片验证码。
为了说明，我们将登陆表单作为例子，首先看看前端代码。一个基本的登陆表单可能包含用户名、密码和图像验证码输入框，以及一个验证码图片，示例如下：
<form action="/login" method="post">
<label for="username">用户名：</label>
<input type="text" id="username" name="username">
<label for="password">密码：</label>
<input type="password" id="password" name="password">
<label for="captcha">验证码：</label>
<input type="text" id="captcha" name="captcha">
<img src="/captcha.jpg" onclick="this.src='/captcha.jpg?'+Math.random()" alt="验证码">
<input type="submit" value="登陆">
</form>
点击图像可以生成新的验证码，提交表单时，会一并将验证码的值发送到服务器。
在服务端，登陆接口的实现可能类似下面的代码：
@PostMapping("/login")
public String login(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) {
String username = req.getParameter("username");
String password = req.getParameter("password");
String captcha = req.getParameter("captcha");
HttpSession session = req.getSession();
String sessionCaptcha = (String)session.getAttribute("captcha");
if(sessionCaptcha == null || !sessionCaptcha.equalsIgnoreCase(captcha)) {
req.setAttribute("error", "验证码错误");
return "login";
}
User user = userService.login(username, password);
if(user == null){
req.setAttribute("error", "用户名或密码错误");
return "login";
}
session.setAttribute("user", user);
return "redirect:/";
}
在这里，我们首先从请求中取出用户名、密码以及验证码的值，然后从Session中取出之前存储的验证码，如果两者不匹配，则返回错误信息。如果验证码正确，我们再进行用户名和密码的验证，如果都正确，则将用户信息存入Session，并重定向到首页。
在本文中，我们详细介绍了动态图片验证码的基本概念、运行机制以及在SpringBoot3.x项目中的应用方法。动态图片验证码是一种安全措施，用以区分用户是人还是机器，主要通过生成随机、动态变化的图片验证码并与用户的输入进行匹配来实现。在SpringBoot3.x环境中，我们可以构建一个专门生成验证码的服务端接口，并在登陆表单中添加图像元素用于展示验证码。服务端在接收到登陆请求后，会对验证码进行检验，以确保请求来自实际用户而非自动化程序。这项技术在增强应用安全性、防止恶意攻击方面起着关键作用。
今天就讲到这里，如果有问题需要咨询，大家可以直接留言或扫下方二维码来知识星球找我，我们会尽力为你解答。
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