前后端分离 基于session的验证码功能实现
前后端分离 基于session的验证码功能实现
1、后端代码
1.1 SessionContextUtils 用于获取session
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.util.HashMap;
/**
* SessionContext用于获取session
* 根据sessionId获取session
*/
public class SessionContextUtils {
private static SessionContextUtils instance;
private HashMap<String, HttpSession> sessionMap;
private SessionContextUtils() {
sessionMap = new HashMap<String,HttpSession>();
}
public static SessionContextUtils getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new SessionContextUtils();
}
return instance;
}
public synchronized void addSession(HttpSession session) {
if (session != null) {
sessionMap.put(session.getId(), session);
}
}
public synchronized void delSession(HttpSession session) {
if (session != null) {
sessionMap.remove(session.getId());
}
}
public synchronized HttpSession getSession(String sessionID) {
if (sessionID == null) {
return null;
}
return sessionMap.get(sessionID);
}
}
1.2 SessionListener 用于监听session
import com.utils.SessionContextUtils;
import javax.servlet.annotation.WebListener;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import javax.servlet.http.HttpSessionEvent;
import javax.servlet.http.HttpSessionListener;
/**
* 监听session
*/
@WebListener
public class SessionListener implements HttpSessionListener {
private SessionContextUtils sessionContext= SessionContextUtils.getInstance();
@Override
public void sessionCreated(HttpSessionEvent httpSessionEvent) {
HttpSession session = httpSessionEvent.getSession();
sessionContext.addSession(session);
}
@Override
public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent httpSessionEvent) {
HttpSession session = httpSessionEvent.getSession();
sessionContext.delSession(session);
}
}
1.3 在启动类加上@ServletComponentScan注解
/**
* 启动类
*
*/
@ServletComponentScan
@SpringBootApplication
public class WebSiteApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(WebSiteApplication.class, args);
System.out.println("网站接口服务已启动成功……");
}
}
1.4 验证码生成工具类
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import javax.imageio.ImageIO;
/**
* @author liuhongxin
* @Desc 验证码生成工具类
* @date 2022年08月10日
* @Version V1.0
*/
public class VerifyCodeUtils{
//使用到Algerian字体,系统里没有的话需要安装字体,字体只显示大写,去掉了1,0,i,o几个容易混淆的字符
public static final String VERIFY_CODES = "23456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ";
private static Random random = new Random();
/**
* 使用系统默认字符源生成验证码
* @param verifySize 验证码长度
* @return
*/
public static String generateVerifyCode(int verifySize){
return generateVerifyCode(verifySize, VERIFY_CODES);
}
/**
* 使用指定源生成验证码
* @param verifySize 验证码长度
* @param sources 验证码字符源
* @return
*/
public static String generateVerifyCode(int verifySize, String sources){
if(sources == null || sources.length() == 0){
sources = VERIFY_CODES;
}
int codesLen = sources.length();
Random rand = new Random(System.currentTimeMillis());
StringBuilder verifyCode = new StringBuilder(verifySize);
for(int i = 0; i < verifySize; i++){
verifyCode.append(sources.charAt(rand.nextInt(codesLen-1)));
}
return verifyCode.toString();
}
/**
* 生成随机验证码文件,并返回验证码值
* @param w
* @param h
* @param outputFile
* @param verifySize
* @return
* @throws IOException
*/
public static String outputVerifyImage(int w, int h, File outputFile, int verifySize) throws IOException{
String verifyCode = generateVerifyCode(verifySize);
outputImage(w, h, outputFile, verifyCode);
return verifyCode;
}
/**
* 输出随机验证码图片流,并返回验证码值
* @param w
* @param h
* @param os
* @param verifySize
* @return
* @throws IOException
*/
public static String outputVerifyImage(int w, int h, OutputStream os, int verifySize) throws IOException{
String verifyCode = generateVerifyCode(verifySize);
outputImage(w, h, os, verifyCode);
return verifyCode;
}
/**
* 生成指定验证码图像文件
* @param w
* @param h
* @param outputFile
* @param code
* @throws IOException
*/
public static void outputImage(int w, int h, File outputFile, String code) throws IOException{
if(outputFile == null){
return;
}
File dir = outputFile.getParentFile();
if(!dir.exists()){
dir.mkdirs();
}
try{
outputFile.createNewFile();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputFile);
outputImage(w, h, fos, code);
fos.close();
} catch(IOException e){
throw e;
}
}
/**
* 输出指定验证码图片流
* @param w
* @param h
* @param os
* @param code
* @throws IOException
*/
public static void outputImage(int w, int h, OutputStream os, String code) throws IOException{
int verifySize = code.length();
BufferedImage image = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Random rand = new Random();
Graphics2D g2 = image.createGraphics();
g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
Color[] colors = new Color[5];
Color[] colorSpaces = new Color[] { Color.WHITE, Color.CYAN,
Color.GRAY, Color.LIGHT_GRAY, Color.MAGENTA, Color.ORANGE,
Color.PINK, Color.YELLOW };
float[] fractions = new float[colors.length];
for(int i = 0; i < colors.length; i++){
colors[i] = colorSpaces[rand.nextInt(colorSpaces.length)];
fractions[i] = rand.nextFloat();
}
Arrays.sort(fractions);
g2.setColor(Color.GRAY);// 设置边框色
g2.fillRect(0, 0, w, h);
Color c = getRandColor(200, 250);
g2.setColor(c);// 设置背景色
g2.fillRect(0, 2, w, h-4);
//绘制干扰线
Random random = new Random();
g2.setColor(getRandColor(160, 200));// 设置线条的颜色
for (int i = 0; i < 20; i++) {
int x = random.nextInt(w - 1);
int y = random.nextInt(h - 1);
int xl = random.nextInt(6) + 1;
int yl = random.nextInt(12) + 1;
g2.drawLine(x, y, x + xl + 40, y + yl + 20);
}
// 添加噪点
float yawpRate = 0.05f;// 噪声率
int area = (int) (yawpRate * w * h);
for (int i = 0; i < area; i++) {
int x = random.nextInt(w);
int y = random.nextInt(h);
int rgb = getRandomIntColor();
image.setRGB(x, y, rgb);
}
shear(g2, w, h, c);// 使图片扭曲
g2.setColor(getRandColor(100, 160));
int fontSize = h-4;
Font font = new Font("Algerian", Font.ITALIC, fontSize);
g2.setFont(font);
char[] chars = code.toCharArray();
for(int i = 0; i < verifySize; i++){
AffineTransform affine = new AffineTransform();
affine.setToRotation(Math.PI / 4 * rand.nextDouble() * (rand.nextBoolean() ? 1 : -1), (w / verifySize) * i + fontSize/2, h/2);
g2.setTransform(affine);
g2.drawChars(chars, i, 1, ((w-10) / verifySize) * i + 5, h/2 + fontSize/2 - 10);
}
g2.dispose();
ImageIO.write(image, "jpg", os);
}
private static Color getRandColor(int fc, int bc) {
if (fc > 255)
fc = 255;
if (bc > 255)
bc = 255;
int r = fc + random.nextInt(bc - fc);
int g = fc + random.nextInt(bc - fc);
int b = fc + random.nextInt(bc - fc);
return new Color(r, g, b);
}
private static int getRandomIntColor() {
int[] rgb = getRandomRgb();
int color = 0;
for (int c : rgb) {
color = color << 8;
color = color | c;
}
return color;
}
private static int[] getRandomRgb() {
int[] rgb = new int[3];
for (int i = 0; i < 3; i++) {
rgb[i] = random.nextInt(255);
}
return rgb;
}
private static void shear(Graphics g, int w1, int h1, Color color) {
shearX(g, w1, h1, color);
shearY(g, w1, h1, color);
}
private static void shearX(Graphics g, int w1, int h1, Color color) {
int period = random.nextInt(2);
boolean borderGap = true;
int frames = 1;
int phase = random.nextInt(2);
for (int i = 0; i < h1; i++) {
double d = (double) (period >> 1)
* Math.sin((double) i / (double) period
+ (6.2831853071795862D * (double) phase)
/ (double) frames);
g.copyArea(0, i, w1, 1, (int) d, 0);
if (borderGap) {
g.setColor(color);
g.drawLine((int) d, i, 0, i);
g.drawLine((int) d + w1, i, w1, i);
}
}
}
private static void shearY(Graphics g, int w1, int h1, Color color) {
int period = random.nextInt(40) + 10; // 50;
boolean borderGap = true;
int frames = 20;
int phase = 7;
for (int i = 0; i < w1; i++) {
double d = (double) (period >> 1)
* Math.sin((double) i / (double) period
+ (6.2831853071795862D * (double) phase)
/ (double) frames);
g.copyArea(i, 0, 1, h1, 0, (int) d);
if (borderGap) {
g.setColor(color);
g.drawLine(i, (int) d, i, 0);
g.drawLine(i, (int) d + h1, i, h1);
}
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException{
File dir = new File("D:/upload/verifyCode");
int w = 200, h = 80;
for(int i = 0; i < 50; i++){
String verifyCode = generateVerifyCode(4);
File file = new File(dir, verifyCode + ".jpg");
outputImage(w, h, file, verifyCode);
}
}
}
1.5 controller代码
import cn.hutool.core.codec.Base64;
import com.sic.common.resources.messages.R;
import com.sic.website.utils.SessionContextUtils;
import com.sic.website.utils.VerifyCodeUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneId;
import java.time.ZonedDateTime;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* @author liuhongxin
* @@version 1.0
* @date 20200809
*/
@RestController
@RequestMapping("/validateCode")
public class ValidateCodeAction {
@GetMapping(value = "/get/code")
public R getCode(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
try {
response.setHeader("Pragma", "No-cache");
response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");
response.setDateHeader("Expires", 0);
response.setContentType("image/jpeg");
// 生成随机字串(VerifyCodeUtils验证码生成工具类就不贴出来了,网上随便一找好多的)
String verifyCode = VerifyCodeUtils.generateVerifyCode(4);
// 存入会话session
HttpSession session = request.getSession(true);
// 删除以前的
session.removeAttribute("verCode");
session.removeAttribute("codeTime");
session.setAttribute("verCode", verifyCode.toLowerCase());
session.setAttribute("codeTime", LocalDateTime.now());
// 生成图片
int w = 200, h = 50;
ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();
//注意,这里是将生成的图片转为base64的格式将返回给前端,而不是直接给张图片的地址。
//这样获取验证码就是一个请求,而不是一张图片的地址,因为是一个请求,所以我们可以返回sessionid给前端。
VerifyCodeUtils.outputImage(w, h, stream, verifyCode);
try{
String encode = Base64.encode(stream.toByteArray());
Map<String,Object> map = new HashMap<>();
map.put("img","data:image/png;base64,"+ encode);
//返回sessionid给前端,前端只需要在调用登录接口的时候将这个sessionid设置到请求头中即可
map.put("sessionId",session.getId());
return R.ok(map);
}catch (Exception e){
}finally{
stream.close();
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("验证码获取错误");
}
return R.error();
}
@PostMapping(value = "/checkCode")
public R checkCode(@RequestParam String code, HttpServletRequest request) {
Map<String, Object> data = new HashMap<>();
//获取请求头中的sessionId,然后根据sessionId来获取session
String sessionId = request.getHeader("sessionId");
SessionContextUtils sessionContext= SessionContextUtils.getInstance();
HttpSession session = sessionContext.getSession(sessionId);
// 验证码
Object verCode = session.getAttribute("verCode");
if (null == verCode) {
// data.put("msg", "验证码已失效,请重新输入");
// data.put("type", 3);
// return R.ok(data);
return R.error(3, "验证码已失效,请重新输入");
}
String verCodeStr = verCode.toString();
LocalDateTime localDateTime = (LocalDateTime) session.getAttribute("codeTime");
ZoneId zoneId = ZoneId.systemDefault();
ZonedDateTime zdt = localDateTime.atZone(zoneId);
Date codeDateTime = Date.from(zdt.toInstant());
if (verCodeStr == null || StringUtils.isEmpty(code) || !verCodeStr.equalsIgnoreCase(code)) {
// data.put("msg", "验证码错误");
// data.put("type", 3);
// return R.ok(data);
return R.error(3, "验证码错误");
} else if (((System.currentTimeMillis()) - (codeDateTime.getTime())) > (1 * 60 * 1000)) {
// data.put("msg", "验证码已过期,请重新输入");
// data.put("type", 3);
// return R.ok(data);
return R.error(3, "验证码已过期,请重新输入");
} else {
//验证成功,删除存储的验证码
session.removeAttribute("verCode");
session.removeAttribute("codeTime");
}
//省略其他代码
return R.ok();
}
}
2 前端请求代码
此处仅贴出请求代码,具体展示逻辑根据项目不同自行编写。
let sessionId = '';
//获取sessionId 及 验证码图片
function getCode() {
$.ajax({
url: serverUrl + "/validateCode/get/code",
async: false,
type: 'get',
data: {},
success: function (data) {
if (data.code == "1") {
$("#zzc").hide();
} else {
sessionId = data.sessionId;
var el = document.getElementById("zzcImg");
el.src = data.img;
}
},
error: function (data) {
alert("系统异常");
}
});
}
function checkCode() {
$.ajax({
url: serverUrl + "/validateCode/checkCode",
async: false,
type: 'post',
data: {
"code": $("#zzcInput").val()
},
beforeSend: function (XMLHttpRequest) {
XMLHttpRequest.setRequestHeader("sessionId", sessionId);
},
success: function (data) {
if (data.code == "0") {
$("#zzc").hide();
} else {
alert(data.msg);
}
},
error: function (data) {
alert("系统异常");
}
});
}
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