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使用google.zxing結合springboot生成二維碼功能

我們使用兩種方式,去生成二維碼,但是其實,二維碼的生成基礎,都是zxing包,這是Google開源的一個包,第一種是使用原始的zxing方式去實現,第二種是使用hutool來實現,hutool其實也是對於zxing的一個封裝,但是封裝前後,確實比較簡單了。

Zxing原生方式

新增依賴

<!-- zxing生成二維碼 -->
<dependency>
    <groupId>com.google.zxing</groupId>
    <artifactId>core</artifactId>
    <version>3.3.3</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>com.google.zxing</groupId>
    <artifactId>javase</artifactId>
    <version>3.3.3</version>
</dependency>

二維碼生成工具類

下面是把生成二維碼的方法,封裝到了QRCodeUtil的類之中,這個方法看起來還是比較多的,但是也談不上太複雜,主要是對於BufferedImage生成圖片,然後就是ImageIO.write()方法,write的位置,可以是普通的磁碟檔案,也可以是web的流,我們使用web流的時候,就需要新增com.google.zxing-javase的依賴。

@Component
@Slf4j
public class QRCodeUtil {
    /**
     * CODE_WIDTH:二維碼寬度,單位畫素
     * CODE_HEIGHT:二維碼高度,單位畫素
     * FRONT_COLOR:二維碼前景色,0x000000 表示黑色
     * BACKGROUND_COLOR:二維碼背景色,0xFFFFFF 表示白色
     * 演示用 16 進製表示,和前端頁面 CSS 的取色是一樣的,注意前後景顏色應該對比明顯,如常見的黑白
     */
    private static final int CODE_WIDTH = 400;
    private static final int CODE_HEIGHT = 400;
    private static final int FRONT_COLOR = 0x000000;
    private static final int BACKGROUND_COLOR = 0xFFFFFF;


    /**
     * @param codeContent        二維碼引數內容,如果是一個網頁地址,如 https://www.baidu.com/ 則 微信掃一掃會直接進入此地址, 如果是一些引數,如
     *                           1541656080837,則微信掃一掃會直接回顯這些引數值
     * @param codeImgFileSaveDir 二維碼圖片儲存的目錄,如 D:/codes
     * @param fileName           二維碼圖片檔名稱,帶格式,如 123.png
     */
    public static void createCodeToFile(String codeContent, File codeImgFileSaveDir, String fileName) {
        try {
            if (codeContent == null || "".equals(codeContent)) {
                log.info("二維碼內容為空,不進行操作...");
                return;
            }
            codeContent = codeContent.trim();
            if (codeImgFileSaveDir == null || codeImgFileSaveDir.isFile()) {
                codeImgFileSaveDir = FileSystemView.getFileSystemView().getHomeDirectory();
                log.info("二維碼圖片存在目錄為空,預設放在桌面...");
            }
            if (!codeImgFileSaveDir.exists()) {
                codeImgFileSaveDir.mkdirs();
                log.info("二維碼圖片存在目錄不存在,開始建立...");
            }
            if (fileName == null || "".equals(fileName)) {
                fileName = new Date().getTime() + ".png";
                log.info("二維碼圖片檔名為空,隨機生成 png 格式圖片...");
            }

            BufferedImage bufferedImage = getBufferedImage(codeContent);

            /*
             * javax.imageio.ImageIO:java擴充套件的影象IO
             * write(RenderedImage im, String formatName, File output)
             *       im:待寫入的影象, formatName:影象寫入的格式,output:寫入的影象檔案,檔案不存在時會自動建立
             */
            File codeImgFile = new File(codeImgFileSaveDir, fileName);
            ImageIO.write(bufferedImage, "png", codeImgFile);

            log.info("二維碼圖片生成成功:" + codeImgFile.getPath());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    /**
     * 生成二維碼並輸出到輸出流, 通常用於輸出到網頁上進行顯示
     * 輸出到網頁與輸出到磁碟上的檔案中,區別在於最後一句 ImageIO.write
     * write(RenderedImage im,String formatName,File output):寫到檔案中
     * write(RenderedImage im,String formatName,OutputStream output):輸出到輸出流中
     *
     * @param codeContent  :二維碼內容
     * @param outputStream :輸出流,比如 HttpServletResponse 的 getOutputStream
     */
    public static void createCodeToOutputStream(String codeContent, OutputStream outputStream) {
        try {
            if (codeContent == null || "".equals(codeContent.trim())) {
                log.info("二維碼內容為空,不進行操作...");
                return;
            }
            codeContent = codeContent.trim();

            BufferedImage bufferedImage = getBufferedImage(codeContent);
            /*
             * 區別就是以一句,輸出到輸出流中,如果第三個引數是 File,則輸出到檔案中
             */
            ImageIO.write(bufferedImage, "png", outputStream);
            log.info("二維碼圖片生成到輸出流成功...");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            log.error("發生錯誤: {}!", e.getMessage());
        }
    }


    private static BufferedImage getBufferedImage(String codeContent) throws WriterException {
        /*
         * com.google.zxing.EncodeHintType:編碼提示型別,列舉型別
         * EncodeHintType.CHARACTER_SET:設定字元編碼型別
         * EncodeHintType.ERROR_CORRECTION:設定誤差校正
         * ErrorCorrectionLevel:誤差校正等級,L = ~7% correction、M = ~15% correction、Q = ~25% correction、H = ~30% correction
         *   不設定時,預設為 L 等級,等級不一樣,生成的圖案不同,但掃描的結果是一樣的
         * EncodeHintType.MARGIN:設定二維碼邊距,單位畫素,值越小,二維碼距離四周越近
         */
        Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap();
        hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
        hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.M);
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 1);

        /*
         * MultiFormatWriter:多格式寫入,這是一個工廠類,裡面過載了兩個 encode 方法,用於寫入條形碼或二維碼
         *      encode(String contents,BarcodeFormat format,int width, int height,Map<EncodeHintType,?> hints)
         *      contents:條形碼/二維碼內容
         *      format:編碼型別,如 條形碼,二維碼 等
         *      width:碼的寬度
         *      height:碼的高度
         *      hints:碼內容的編碼型別
         * BarcodeFormat:列舉該程式包已知的條形碼格式,即建立何種碼,如 1 維的條形碼,2 維的二維碼 等
         * BitMatrix:位(位元)矩陣或叫2D矩陣,也就是需要的二維碼
         */
        MultiFormatWriter multiFormatWriter = new MultiFormatWriter();
        BitMatrix bitMatrix = multiFormatWriter.encode(codeContent, BarcodeFormat.QR_CODE, CODE_WIDTH, CODE_HEIGHT, hints);

        /*
         * java.awt.image.BufferedImage:具有影象資料的可訪問緩衝影象,實現了 RenderedImage 介面
         * BitMatrix 的 get(int x, int y) 獲取位元矩陣內容,指定位置有值,則返回true,將其設定為前景色,否則設定為背景色
         * BufferedImage 的 setRGB(int x, int y, int rgb) 方法設定影象畫素
         *      x:畫素位置的橫座標,即列
         *      y:畫素位置的縱座標,即行
         *      rgb:畫素的值,採用 16 進位制,如 0xFFFFFF 白色
         */
        BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(CODE_WIDTH, CODE_HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
        for (int x = 0; x < CODE_WIDTH; x++) {
            for (int y = 0; y < CODE_HEIGHT; y++) {
                bufferedImage.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? FRONT_COLOR : BACKGROUND_COLOR);
            }
        }
        return bufferedImage;
    }


    /**
     * 根據本地二維碼圖片解析二維碼內容 注:圖片必須是二維碼圖片,但也可以是微信使用者二維碼名片,上面有名稱、頭像也是可以的)
     *
     * @param file 本地二維碼圖片檔案,如 E:\\logs\\2.jpg
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String parseQRCodeByFile(File file) {
        String resultStr = null;
        if (file == null || file.isDirectory() || !file.exists()) {
            return resultStr;
        }
        try {
            /*
             * ImageIO的BufferedImage read(URL input)方法用於讀取網路圖片檔案轉為記憶體緩衝影象
             * 同理還有:read(File input)、read(InputStream input)、、read(ImageInputStream stream)
             */
            BufferedImage bufferedImage = ImageIO.read(file);
            /*
             * com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource:緩衝影象亮度源
             * 將 java.awt.image.BufferedImage 轉為 zxing 的 緩衝影象亮度源
             * 關鍵就是下面這幾句:HybridBinarizer 用於讀取二維碼影象資料,BinaryBitmap 二進位制點陣圖
             */
            BufferedImageLuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(bufferedImage);
            BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
            Hashtable hints = new Hashtable();
            hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
            /*
             * 如果圖片不是二維碼圖片,則 decode 拋異常:com.google.zxing.NotFoundException
             * MultiFormatWriter 的 encode 用於對內容進行編碼成 2D 矩陣
             * MultiFormatReader 的 decode 用於讀取二進位制點陣圖資料
             */
            Result result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, hints);
            resultStr = result.getText();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            log.error("圖片非二維碼圖片, 路徑是: {}!", file.getPath());
        }
        return resultStr;
    }


    /**
     * 根據網路二維碼圖片解析二維碼內容, 區別僅僅在於 ImageIO.read(url); 這一個過載的方法)
     *
     * @param url 二維碼圖片網路地址,如 https://res.wx.qq.com/mpres/htmledition/images/mp_qrcode3a7b38.gif
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String parseQRCodeByUrl(URL url) {
        String resultStr = null;
        if (url == null) {
            return resultStr;
        }
        try {
            /*
             * ImageIO 的 BufferedImage read(URL input) 方法用於讀取網路圖片檔案轉為記憶體緩衝影象
             * 同理還有:read(File input)、read(InputStream input)、、read(ImageInputStream stream)
             * 如果圖片網路地址錯誤,比如不能訪問,則 read 拋異常:javax.imageio.IIOException: Can't get input stream from URL!
             */
            BufferedImage bufferedImage = ImageIO.read(url);
            /*
             * com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource:緩衝影象亮度源
             * 將 java.awt.image.BufferedImage 轉為 zxing 的 緩衝影象亮度源
             * 關鍵就是下面這幾句:HybridBinarizer 用於讀取二維碼影象資料,BinaryBitmap 二進位制點陣圖
             */
            BufferedImageLuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(bufferedImage);
            BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
            Hashtable hints = new Hashtable();
            /*
             * 如果內容包含中文,則解碼的字符集格式應該和編碼時一致
             */
            hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
            /*
             * 如果圖片不是二維碼圖片,則 decode 拋異常:com.google.zxing.NotFoundException
             * MultiFormatWriter 的 encode 用於對內容進行編碼成 2D 矩陣
             * MultiFormatReader 的 decode 用於讀取二進位制點陣圖資料
             */
            Result result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, hints);
            resultStr = result.getText();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            log.error("二維碼圖片地址錯誤, 地址是: {}!", url);
        } catch (NotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            log.error("圖片非二維碼圖片, 地址是: {}!", url);
        }
        return resultStr;
    }

新增Controller

public class QRCodeController {

    @GetMapping("qrCode")
    public void getQRCode(String codeContent, HttpServletResponse response) {
        System.out.println("codeContent=" + codeContent);
        try {
            /*
             * 呼叫工具類生成二維碼並輸出到輸出流中
             */
            QRCodeUtil.createCodeToOutputStream(codeContent, response.getOutputStream());
            log.info("成功生成二維碼!");
        } catch (IOException e) {
            log.error("發生錯誤, 錯誤資訊是:{}!", e.getMessage());
        }
    }

}

新增測試頁面

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>二維碼生成器</title>
        <style type="text/css">
            textarea {
                font-size: 16px;
                width: 300px;
                height: 100px;
            }

            .hint {
                color: red;
                display: none;
            }

            .qrCodeDiv {
                width: 200px;
                height: 200px;
                border: 2px solid sandybrown;
            }

            .qrCodeDiv img {
                max-height: 100%;
                max-width: 100%;
            }
        </style>
        <script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/2.1.1/jquery.min.js"></script>

        <script type="text/javascript">
            $(function () {
                $("button").click(function () {
                    var codeContent = $("textarea").val();
                    console.log(codeContent);
                    if (codeContent.trim() == "") {
                        $(".hint").text("二維碼內容不能為空").fadeIn(500);
                    } else {
                        $(".hint").text("").fadeOut(500);
                        $("#codeImg").attr("src", "/qrCode?codeContent=" + codeContent);
                    }
                });
            });
        </script>
    </head>
    <body>
        <textarea placeholder="二維碼內容..."></textarea><br>
        <button>生成二維碼</button>
        <span class="hint"></span>
        <div class="qrCodeDiv">
            <img src="" id="codeImg">
        </div>
    </body>
</html>

Hutool的方式

Hutool的是非強制依賴性,因此zxing需要使用者自行引入,我們需要加入依賴。使用hutool的時候,com.google.zxing-javase的依賴可以不需要。

新增依賴

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.3.10</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.google.zxing</groupId>
    <artifactId>core</artifactId>
    <version>3.3.3</version>
</dependency>

建立QRCodeService

QRCodeService其實就是對QrCodeUtil的功能的封裝,QrCodeUtil此處的類是hutool工具提供的,和我們在上面與自己與自己提供的QRCodeUtil類,不是同一個,這個需要注意一下。QrCodeUtil的功能此處主要使用到了的是生成二維碼,到檔案或者流之中,QrConfig是Hutool工具QrCodeUtil的配置類。

@Service
@Slf4j
public class QRCodeService {
    // 自定義引數,這部分是Hutool工具封裝的
    private static QrConfig initQrConfig() {
        QrConfig config = new QrConfig(300, 300);
        // 設定邊距,既二維碼和背景之間的邊距
        config.setMargin(3);
        // 設定前景色,既二維碼顏色(青色)
        config.setForeColor(Color.CYAN.getRGB());
        // 設定背景色(灰色)
        config.setBackColor(Color.GRAY.getRGB());
        return config;
    }

    /**
     * 生成到檔案
     *
     * @param content
     * @param filepath
     */
    public void createQRCode2File(String content, String filepath) {
        try {
            QrCodeUtil.generate(content, initQrConfig(), FileUtil.file(filepath));
            log.info("生成二維碼成功, 位置在:{}!", filepath);
        } catch (QrCodeException e) {
            log.error("發生錯誤! {}!", e.getMessage());
        }
    }

    /**
     * 生成到流
     *
     * @param content
     * @param response
     */
    public void createQRCode2Stream(String content, HttpServletResponse response) {
        try {
            QrCodeUtil.generate(content, initQrConfig(), "png", response.getOutputStream());
            log.info("生成二維碼成功!");
        } catch (QrCodeException | IOException e) {
            log.error("發生錯誤! {}!", e.getMessage());
        }
    }
}

新增Controller

@RestController
@Slf4j
public class QRCodeController {
    @Autowired
    private QRCodeService qrCodeService;

    @GetMapping("qrCode")
    public void getQRCode(String codeContent, HttpServletResponse response) {
        try {
            qrCodeService.createQRCode2Stream(codeContent, response);
            log.info("成功生成二維碼!");
        } catch (Exception e) {
            log.error("發生錯誤, 錯誤資訊是:{}!", e.getMessage());
        }
    }

}

效果測試

我們使用的頁面和上述相同,所以,頁面的情況是一樣的,效果展示如下: