二维码与条形码的生成和识别使用

应公司leader分配的任务，要求写一个二维码生成器放入系统settings应用中显示其相关配置信息，为方便以后工作，现将其二维码的生成和识别使用方法总结下来。

二维码，我们也称作QRCode，QR表示quick response即快速响应，在很多App中我们都能见到二维码的身影，最常见的莫过于微信了。那么今天我们就来看看怎么样在我们自己的App中集成二维码的扫描与生成功能。

二维码的使用主要分为两部分，一部分就是二维码的生成，这里的知识点都很简单，还有一部分是二维码的识别，这里稍微麻烦一些，不过细心来做其实也很简单。二维码的开发使用，我这边使用的是Google提供的zxing这个类库(估计市面上绝大多数的应用都是使用这个来做)，用的是github上已经写好的开源项目。

一.二维码的生成

效果图：

使用方法：
添加核心zxing.jar包，如下：

OK，添加完jar包之后我们就可以开始写二维码生成代码了，二维码本身就是一张Bitmap图片，所以我们这里主要就是看怎么样来生成这张图片，我在主界面添加一个按钮和一个ImageView，当点击按钮时生成一张二维码图片显示在ImageView上。布局如下：

<Button
        android:id="@+id/btn_add_qrcode"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="点击生成二维码" />

    <ImageView
        android:id="@+id/iv_qr_image"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center"
        android:layout_marginTop="10dp" />

当我点击按钮时生成二维码图片，那我们就来看看生成二维码图片的核心代码：

   /**
         * 点击生成二维码
         */
        Button generateQRCodeButton = (Button) this
                .findViewById(R.id.btn_add_qrcode);
        generateQRCodeButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                try {
                    String contentString = qrStrEditText.getText().toString();
                    if (!contentString.equals("")) {
                        // 根据字符串生成二维码图片并显示在界面上，第二个参数为图片的大小（350*350）
//                        Bitmap qrCodeBitmap = EncodingHandler.createQRCode(
//                                contentString, 350);
                        // 生成条形码，不支持中文数据
                        Bitmap qrCodeBitmap = EncodingHandler.creatBarcode(MainActivity.this,
                                contentString, 550,350,true);

                        qrImgImageView.setImageBitmap(qrCodeBitmap);
                    } else {
                        Toast.makeText(MainActivity.this,
                                "内容为空了", Toast.LENGTH_SHORT)
                                .show();
                    }

                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

另外可能有这样的需求，需要给生成的二维码中心位置添加上公司的或者客户的Logo标志，这个其实也是相当的简单，无非就是bitmap的操作罢了，我们将生成的二维码bitmap缩略图和创建好的logo图标bitmap缩略图合成一下就好，代码如下（已写在EncodingHandler.java文件中）：

public final class EncodingHandler {
    private static final int BLACK = 0xff000000;

    /**
     * 创建二维码缩略图
     */
    public static Bitmap createQRCode(String str, int widthAndHeight) throws WriterException {
        Hashtable<EncodeHintType, String> hints = new Hashtable<EncodeHintType, String>();
        hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");
        BitMatrix matrix = new MultiFormatWriter().encode(str, BarcodeFormat.QR_CODE, widthAndHeight, widthAndHeight);
        int width = matrix.getWidth();
        int height = matrix.getHeight();
        int[] pixels = new int[width * height];

        for (int y = 0; y < height; y++) {
            for (int x = 0; x < width; x++) {
                if (matrix.get(x, y)) {
                    pixels[y * width + x] = BLACK;
                }
            }
        }
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
        bitmap.setPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
        return bitmap;
    }

    /**
     * 生成条形码
     * 
     * @param context
     * @param contents
     *            需要生成的内容
     * @param desiredWidth
     *            生成条形码的宽带
     * @param desiredHeight
     *            生成条形码的高度
     * @param displayCode
     *            是否在条形码下方显示内容
     * @return
     */
    public static Bitmap creatBarcode(Context context, String contents, int desiredWidth, int desiredHeight,
            boolean displayCode) {
        Bitmap ruseltBitmap = null;
        /**
         * 图片两端所保留的空白的宽度
         */
        int marginW = 20;
        /**
         * 条形码的编码类型
         */
        BarcodeFormat barcodeFormat = BarcodeFormat.CODE_128;

        if (displayCode) {
            Bitmap barcodeBitmap = encodeAsBitmap(contents, barcodeFormat, desiredWidth, desiredHeight);
            Bitmap codeBitmap = creatCodeBitmap(contents, desiredWidth + 2 * marginW, desiredHeight, context);
            ruseltBitmap = mixtureBitmap(barcodeBitmap, codeBitmap, new PointF(0, desiredHeight));
        } else {
            ruseltBitmap = encodeAsBitmap(contents, barcodeFormat, desiredWidth, desiredHeight);
        }

        return ruseltBitmap;
    }

    /**
     * 生成条形码的Bitmap
     * 
     * @param contents
     *            需要生成的内容
     * @param format
     *            编码格式
     * @param desiredWidth
     * @param desiredHeight
     * @return
     * @throws WriterException
     */
    protected static Bitmap encodeAsBitmap(String contents, BarcodeFormat format, int desiredWidth, int desiredHeight) {
        final int WHITE = 0xFFFFFFFF;
        final int BLACK = 0xFF000000;

        MultiFormatWriter writer = new MultiFormatWriter();
        BitMatrix result = null;
        try {
            result = writer.encode(contents, format, desiredWidth, desiredHeight, null);
        } catch (WriterException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        int width = result.getWidth();
        int height = result.getHeight();
        int[] pixels = new int[width * height];
        // All are 0, or black, by default
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            int offset = y * width;
            for (int x = 0; x < width; x++) {
                pixels[offset + x] = result.get(x, y) ? BLACK : WHITE;
            }
        }

        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
        bitmap.setPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
        return bitmap;
    }

    /**
     * 生成显示编码的Bitmap
     * 
     * @param contents
     * @param width
     * @param height
     * @param context
     * @return
     */
    protected static Bitmap creatCodeBitmap(String contents, int width, int height, Context context) {
        TextView tv = new TextView(context);
        LinearLayout.LayoutParams layoutParams = new LinearLayout.LayoutParams(LayoutParams.MATCH_PARENT,
                LayoutParams.WRAP_CONTENT);
        tv.setLayoutParams(layoutParams);
        tv.setText(contents);
        tv.setHeight(height);
        tv.setGravity(Gravity.CENTER_HORIZONTAL);
        tv.setWidth(width);
        tv.setDrawingCacheEnabled(true);
        tv.setTextColor(Color.BLACK);
        tv.measure(MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, MeasureSpec.UNSPECIFIED),
                MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, MeasureSpec.UNSPECIFIED));
        tv.layout(0, 0, tv.getMeasuredWidth(), tv.getMeasuredHeight());

        tv.buildDrawingCache();
        Bitmap bitmapCode = tv.getDrawingCache();
        return bitmapCode;
    }

    /**
     * 将两个Bitmap合并成一个
     * 
     * @param first
     * @param second
     * @param fromPoint
     *            第二个Bitmap开始绘制的起始位置（相对于第一个Bitmap）
     * @return
     */
    protected static Bitmap mixtureBitmap(Bitmap first, Bitmap second, PointF fromPoint) {
        if (first == null || second == null || fromPoint == null) {
            return null;
        }
        int marginW = 20;
        Bitmap newBitmap = Bitmap.createBitmap(first.getWidth() + second.getWidth() + marginW,
                first.getHeight() + second.getHeight(), Config.ARGB_4444);
        Canvas cv = new Canvas(newBitmap);
        cv.drawBitmap(first, marginW, 0, null);
        cv.drawBitmap(second, fromPoint.x, fromPoint.y, null);
        cv.save(Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
        cv.restore();

        return newBitmap;
    }
}

二.二维码的识别

先看看demo效果图，最后一张是微信效果图，如下：



二维码识别的逻辑是一个稍微麻烦的事情，一般情况下，我们直接使用GitHub上的开源项目即可，没必要重复造*，要站在巨人的肩膀上。当然，如果你需要自己定义相关的页面等等也都可以，这里我们先来把GitHub上的开源项目引入到我们的项目中来。这边如果下次要使用，直接copy下面这几个包的内容和复制一个camera.xml即可使用。


这边二维码识别操作都放在CaptureActivity.java类中，另外的在fragment中进行二维码识别的可以无视之，其实就是将二维码识别的相关代码全部复制到fragment下而已。
布局文件camera.xml：

CaptureActivity.java类:

package com.asir.qrcode;

import android.app.Activity; 
import android.content.Intent;
import android.content.res.AssetFileDescriptor;
import android.graphics.Bitmap;
import android.media.AudioManager;
import android.media.MediaPlayer;
import android.media.MediaPlayer.OnCompletionListener;
import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Vibrator;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceHolder.Callback;
import android.view.SurfaceView;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;
import zxing.camera.CameraManager;
import zxing.decoding.CaptureActivityHandler;
import zxing.decoding.DecodeHandlerInterface;
import zxing.decoding.InactivityTimer;
import zxing.view.ViewfinderView;

import com.asir.qrcode.R;
import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.Result;

import java.io.IOException;
import java.util.Vector;

/**
 * Initial the camera
 */
public class CaptureActivity extends Activity implements Callback, DecodeHandlerInterface {
    private CaptureActivityHandler handler;
    private ViewfinderView viewfinderView;
    private Vector<BarcodeFormat> decodeFormats;
    private String characterSet;
    private InactivityTimer inactivityTimer;
    private MediaPlayer mediaPlayer;
    private boolean playBeep;
    private static final float BEEP_VOLUME = 0.10f;
    private boolean vibrate;
    private boolean hasSurface;
    private Button cancelScanButton;

    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.camera);
        // ViewUtil.addTopView(getApplicationContext(), this,
        // R.string.scan_card);
        CameraManager.init(getApplication());
        viewfinderView = (ViewfinderView) findViewById(R.id.viewfinder_view);
        cancelScanButton = (Button) this.findViewById(R.id.btn_cancel_scan);
        hasSurface = false;
        inactivityTimer = new InactivityTimer(this);
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        SurfaceView surfaceView = (SurfaceView) findViewById(R.id.preview_view);
        SurfaceHolder surfaceHolder = surfaceView.getHolder();
        if (hasSurface) {
            initCamera(surfaceHolder);
        } else {
            surfaceHolder.addCallback(this);
            surfaceHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
        }
        decodeFormats = null;
        characterSet = null;

        playBeep = true;
        AudioManager audioService = (AudioManager) getSystemService(AUDIO_SERVICE);
        if (audioService.getRingerMode() != AudioManager.RINGER_MODE_NORMAL) {
            playBeep = false;
        }
        initBeepSound();
        vibrate = true;

        // quit the scan view
        cancelScanButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                CaptureActivity.this.finish();
            }
        });
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        if (handler != null) {
            handler.quitSynchronously();
            handler = null;
        }
        CameraManager.get().closeDriver();
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        inactivityTimer.shutdown();
        super.onDestroy();
    }

    /**
     * Handler scan result
     * 
     * @param result
     * @param barcode
     */
    public void handleDecode(Result result, Bitmap barcode) {
        inactivityTimer.onActivity();
        playBeepSoundAndVibrate();
        String resultString = result.getText();
        // FIXME
        if (resultString.equals("")) {
            Toast.makeText(CaptureActivity.this, "Scan failed!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        } else {
            // System.out.println("Result:"+resultString);
            Intent resultIntent = new Intent();
            Bundle bundle = new Bundle();
            bundle.putString("result", resultString);
            resultIntent.putExtras(bundle);
            this.setResult(RESULT_OK, resultIntent);
        }
        CaptureActivity.this.finish();
    }

    private void initCamera(SurfaceHolder surfaceHolder) {
        try {
            CameraManager.get().openDriver(surfaceHolder);
        } catch (IOException ioe) {
            return;
        } catch (RuntimeException e) {
            return;
        }
        if (handler == null) {
            handler = new CaptureActivityHandler(this, decodeFormats, characterSet);
        }
    }

    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {

    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        if (!hasSurface) {
            hasSurface = true;
            initCamera(holder);
        }

    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        hasSurface = false;

    }

    public ViewfinderView getViewfinderView() {
        return viewfinderView;
    }

    public Handler getHandler() {
        return handler;
    }

    public void drawViewfinder() {
        viewfinderView.drawViewfinder();

    }

    private void initBeepSound() {
        if (playBeep && mediaPlayer == null) {
            // The volume on STREAM_SYSTEM is not adjustable, and users found it
            // too loud,
            // so we now play on the music stream.
            setVolumeControlStream(AudioManager.STREAM_MUSIC);
            mediaPlayer = new MediaPlayer();
            mediaPlayer.setAudioStreamType(AudioManager.STREAM_MUSIC);
            mediaPlayer.setOnCompletionListener(beepListener);

            AssetFileDescriptor file = getResources().openRawResourceFd(R.raw.beep);
            try {
                mediaPlayer.setDataSource(file.getFileDescriptor(), file.getStartOffset(), file.getLength());
                file.close();
                mediaPlayer.setVolume(BEEP_VOLUME, BEEP_VOLUME);
                mediaPlayer.prepare();
            } catch (IOException e) {
                mediaPlayer = null;
            }
        }
    }

    private static final long VIBRATE_DURATION = 200L;

    private void playBeepSoundAndVibrate() {
        if (playBeep && mediaPlayer != null) {
            mediaPlayer.start();
        }
        if (vibrate) {
            Vibrator vibrator = (Vibrator) getSystemService(VIBRATOR_SERVICE);
            vibrator.vibrate(VIBRATE_DURATION);
        }
    }

    /**
     * When the beep has finished playing, rewind to queue up another one.
     */
    private final OnCompletionListener beepListener = new OnCompletionListener() {
        public void onCompletion(MediaPlayer mediaPlayer) {
            mediaPlayer.seekTo(0);
        }
    };

    @Override
    public void resturnScanResult(int resultCode, Intent data) {

        setResult(resultCode, data);
        finish();
    }

    @Override
    public void launchProductQuary(String url) {

        Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW, Uri.parse(url));
        intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_WHEN_TASK_RESET);
        startActivity(intent);
    }
}

逻辑分析：有必要进行这个操作，方便自己以后使用时快速理清这个逻辑思路

上面的CaptureActivity类中其实真正用来进行识别操作的就只有下面两个类而已（那个MediaPlayer和Vibrator是在扫描解析完成时进行一个beep播放和一个devices震动，我们无需关心），如下
1、ViewfinderView
2、CameraManager
在一开始的时候初始化camera和surface进行预览：

在进行camera初始化时进行了相关解码准备，new了一个CaptureActivityHandler，这个handler就是用来回调最终解析的结果的。 如下：

CaptureActivityHandler.java类：

在这个CaptureActivityHandler类里面可以看到开启了一个解码DecodeThread线程进行解码,在解码线程里面传入了一个ViewfinderResultPointCallback，

ViewfinderResultPointCallback实现了ResultPointCallback，这个ResultPointCallback是在

Google提供的zxing.jar包里面的,然后经过zxing.jar内部一系列的处理回调了一个ResultPoint，将这个ResultPoint结果像素点draw在ViewfinderView上显示，由此可推测zxing包内部是根据生成的二维码像素点去反向decode的

然后在DecodeThread里面又使用了一个DecodeHandler，进行解码回调，如下：

那么最终真正的decode在DecodeHandler的decode方法里面实现，如下部分：

其中导入了zxing.jar里面的相关类，如下：

最终根据一路传入进来的DecodeHandlerInterface（如上图红色圈中部分）回调解析的结果（CaptureActivity实现了这个DecodeHandlerInterface接口）；

那么我们在使用时需要关注的几个地方，其它也没什么好去修改的或者用到的了。如下：
1、CaptureActivity结果回调

这里就是解析后的数据
2、CaptureActivityHandler结果回调

3、若是想做成想微信那样的扫描效果，可以在ViewfinderView.java这个文件中进行修改，用一张图片和使用动画进行图片上下滚动，或者自己draw一条线也行来回扫描即可。

另外若是有朋友有兴趣研究zxing.jar里面看看到底是如何解码的，可以用反编译工具看看这个jar包里面的内容，这个反编译我已经在之前的文章中总结过了，想知道如何进行应用程序的反编译的同学可以前往Android开发APK反编译使用总结看看是如何做的。zxing.jar包内容如下：

源码点击下载