Java Web项目中验证码功能的制作攻略

一、前言
在表单页面中使用验证码的好处在于有效防止用户恶意提交表单，或者使用外挂非法攻击系统。

二、准备条件
1、一个普通的web项目 webproject；
2、一个web服务器 tomcat。

三、实现思路：
1、自定义一个servlet  verifycodeservlet 画一个包含验证字符的验证码图片，这里的图片需要使用graphics2d手动去画；
2、在具体页面使用img标签的src引用这个servlet即可显示servlet；
3、因为画图的时候把验证码信息放入了session，所以提交表单后可以根据session中保存的值和用户输入的code做比较，验证输入是否正确。
网上大都是通过servlet实现的验证码，入下图逻辑：

步骤：
1、请求登录页面时随机生成验证码字符串；
2、将生成对验证码字符串存到session中；
3、根据验证码字符串生成验证码图片，然后将验证码图片输出到客户展示；
4、提交登录请求时用户输入的验证码字符串与session中的字符串做比对。

四、具体代码如下：

package com.servlet; 
 
import java.awt.color;   
import java.awt.font;   
import java.awt.graphics2d;   
import java.awt.image.bufferedimage;   
import java.util.random;   
   
import javax.imageio.imageio;   
import javax.servlet.servletexception;   
import javax.servlet.servletoutputstream;   
import javax.servlet.http.httpservlet;   
import javax.servlet.http.httpservletrequest;   
import javax.servlet.http.httpservletresponse;   
import javax.servlet.http.httpsession;   
   
/** 
 * 产生验证码图片的servlet 
 * @author administrator 
 * 
 */ 
public class verifycodeservlet extends httpservlet {   
    
  private static final long serialversionuid = -5051097528828603895l; 
  
  /** 
  * 验证码图片的宽度。 
  */ 
  private int width = 100;   
    
  /** 
  * 验证码图片的高度。 
  */ 
  private int height = 30;   
   
  /** 
  * 验证码字符个数 
  */ 
  private int codecount = 4;   
   
  /** 
  * 字体高度  
  */ 
  private int fontheight;   
   
  /** 
  * 第一个字符的x轴值，因为后面的字符坐标依次递增，所以它们的x轴值是codex的倍数 
  */ 
  private int codex;   
   
  /** 
  * codey ,验证字符的y轴值，因为并行所以值一样 
  */ 
  private int codey;   
   
  /** 
  * codesequence 表示字符允许出现的序列值 
  */ 
  char[] codesequence = { 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j',   
      'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w',   
      'x', 'y', 'z', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' };   
   
  /**  
   * 初始化验证图片属性  
   */  
  public void init() throws servletexception {   
    // 从web.xml中获取初始信息   
    // 宽度   
    string strwidth = this.getinitparameter("width");   
    // 高度   
    string strheight = this.getinitparameter("height");   
    // 字符个数   
    string strcodecount = this.getinitparameter("codecount");   
    // 将配置的信息转换成数值   
    try {   
      if (strwidth != null && strwidth.length() != 0) {   
        width = integer.parseint(strwidth);   
      }   
      if (strheight != null && strheight.length() != 0) {   
        height = integer.parseint(strheight);   
      }   
      if (strcodecount != null && strcodecount.length() != 0) {   
        codecount = integer.parseint(strcodecount);   
      }   
    } catch (numberformatexception e) { 
      e.printstacktrace(); 
    }   
    //width-4 除去左右多余的位置，使验证码更加集中显示，减得越多越集中。 
    //codecount+1   //等比分配显示的宽度，包括左右两边的空格 
    codex = (width-4) / (codecount+1); 
    //height - 10 集中显示验证码 
    fontheight = height - 10;  
    codey = height - 7;  
  }   
   
  /** 
  * @param request 
  * @param response 
  * @throws servletexception 
  * @throws java.io.ioexception 
  */ 
  protected void service(httpservletrequest request, httpservletresponse response) throws servletexception, java.io.ioexception {   
    // 定义图像buffer   
    bufferedimage buffimg = new bufferedimage(width, height, bufferedimage.type_int_rgb);   
    graphics2d gd = buffimg.creategraphics();   
    // 创建一个随机数生成器类   
    random random = new random();   
    // 将图像填充为白色   
    gd.setcolor(color.light_gray);   
    gd.fillrect(0, 0, width, height);   
    // 创建字体，字体的大小应该根据图片的高度来定。   
    font font = new font("fixedsys", font.plain, fontheight);   
    // 设置字体。   
    gd.setfont(font);   
    // 画边框。   
    gd.setcolor(color.black);   
    gd.drawrect(0, 0, width - 1, height - 1);   
    // 随机产生160条干扰线，使图象中的认证码不易被其它程序探测到。   
    gd.setcolor(color.gray);   
    for (int i = 0; i < 16; i++) {   
      int x = random.nextint(width);   
      int y = random.nextint(height);   
      int xl = random.nextint(12);   
      int yl = random.nextint(12);   
      gd.drawline(x, y, x + xl, y + yl);   
    }   
    // randomcode用于保存随机产生的验证码，以便用户登录后进行验证。   
    stringbuffer randomcode = new stringbuffer();   
    int red = 0, green = 0, blue = 0;   
    // 随机产生codecount数字的验证码。   
    for (int i = 0; i < codecount; i++) {   
      // 得到随机产生的验证码数字。   
      string strrand = string.valueof(codesequence[random.nextint(36)]);   
      // 产生随机的颜色分量来构造颜色值，这样输出的每位数字的颜色值都将不同。   
      red = random.nextint(255);   
      green = random.nextint(255);   
      blue = random.nextint(255);   
      // 用随机产生的颜色将验证码绘制到图像中。   
      gd.setcolor(new color(red,green,blue));   
      gd.drawstring(strrand, (i + 1) * codex, codey);   
      // 将产生的四个随机数组合在一起。   
      randomcode.append(strrand);   
    }   
    // 将四位数字的验证码保存到session中。   
    httpsession session = request.getsession();   
    session.setattribute("validatecode", randomcode.tostring()); 
    // 禁止图像缓存。   
    response.setheader("pragma", "no-cache");   
    response.setheader("cache-control", "no-cache");   
    response.setdateheader("expires", 0);   
   
    response.setcontenttype("image/jpeg");   
    // 将图像输出到servlet输出流中。   
    servletoutputstream sos = response.getoutputstream();   
    imageio.write(buffimg, "jpeg", sos); 
    sos.close();   
  }   
}  

然后在web.xml中配置下这个生成验证码的servlet，具体如下：

<servlet> 
  <servlet-name>verifycodeservlet</servlet-name> 
  <servlet-class>com.servlet.verifycodeservlet</servlet-class> 
  <init-param> 
    <param-name>width</param-name> 
    <param-value>120</param-value> 
  </init-param> 
  <init-param> 
    <param-name>height</param-name> 
    <param-value>32</param-value> 
  </init-param> 
  <init-param> 
    <param-name>codecount</param-name> 
    <param-value>4</param-value> 
  </init-param> 
</servlet> 
<servlet-mapping> 
  <servlet-name>verifycodeservlet</servlet-name> 
  <url-pattern>/verifycodeservlet</url-pattern> 
</servlet-mapping> 

启动服务器，在浏览器地址栏输入：http://localhost:8080/webproject/verifycodeservlet
查看显示效果，具体如下：

1、 每次刷新验证码都有变化，这是因为servlet设置了禁用浏览器缓存。
2、这里发现一个问题：如果使用火狐浏览器，verifycodeservlet中重写的serviice方法被执行了两次，换成重写doget方法或者dopost方法也是一样， 并且其他浏览器都不见该情况，后来发现如果是通过页面引用该servlet就调用正常了。

然后就可以在页面中引用该验证码了，具体代码如下：

<%@ page language="java" contenttype="text/html; charset=utf-8" 
  pageencoding="utf-8"%> 
<!doctype html public "-//w3c//dtd html 4.01 transitional//en" "http://www.w3.org/tr/html4/loose.dtd"> 
<html> 
<head> 
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=iso-8859-1"> 
<title>insert title here</title> 
</head> 
<body> 
<div> 
<% 
  string inputcode = request.getparameter("inputcode"); 
  string verifycode = (string)session.getattribute("validatecode"); 
  if(inputcode!=null && verifycode!=null){ 
    out.print("真正的验证码：" + verifycode + "<br/>" + "用户输入的验证码：" + inputcode + "<br/>"); 
    inputcode = inputcode.touppercase();//不区分大小写 
    out.print("比较验证码证明用户输入 " + (inputcode.equals(verifycode)?"正确":"错误") + "！"); 
  } 
%> 
<form action="index.jsp"> 
验证码：<input name="inputcode" value=""/>  
<img src="verifycodeservlet" align="middle" title="看不清，请点我" onclick="javascript:refresh(this);" onmouseover="mouseover(this)"/><br/> 
<input name="submit" type="submit" value="提交"/> 
</form> 
</div> 
<script> 
  function refresh(obj){ 
     obj.src = "verifycodeservlet?" + math.random(); 
  } 
   
  function mouseover(obj){ 
    obj.style.cursor = "pointer"; 
  } 
</script> 
</body> 
</html> 

上面代码通过表单提交验证码到当前jsp，验证用户输入的验证码是否正确，运行的具体效果如下：
1、输入正确的验证码

2、输入错误的验证码