需求：使用简单的加减乘除运算进行后端系统的登录验证。

效果：

为避免数字 0 出现在除法运算的除数的位置，我们仅支持加减乘三种运算，由于是后台内部人员使用的系统，所以没做太难的处理。

具体的代码实现和上一篇文章基本相同 图片验证码_jiaomubai的博客-CSDN博客

同样提供两个接口：

1.获取验证码接口：

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import sun.misc.BASE64Encoder;import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
@Slf4j
public class CaptchaUtils {private static int width = 75;private static int height = 35;private static char[] ch = "0123456789".toCharArray();private static char[] sf = "+-x".toCharArray();public static Map getCaptcha() throws Exception {// 在内存中创建图象BufferedImage image = new BufferedImage(width, height,BufferedImage.TYPE_INT_RGB);// 获取图形上下文Graphics g = image.getGraphics();// 生成随机类Random random = new Random();// 设定背景色g.setColor(getRandColor(200, 250));g.fillRect(0, 0, width, height);// 设定字体g.setFont(new Font("Times New Roman", Font.PLAIN, 18));// 画边框// g.setColor(new Color());// g.drawRect(0,0,width-1,height-1);// 随机产生155条干扰线，使图象中的认证码不易被其它程序探测到g.setColor(getRandColor(160, 200));for (int i = 0; i < 155; i++) {int x = random.nextInt(width);int y = random.nextInt(height);int xl = random.nextInt(12);int yl = random.nextInt(12);g.drawLine(x, y, x + xl, y + yl);}// 取随机产生的认证码(4位数字)StringBuffer sb = new StringBuffer();int index, len = ch.length;index = random.nextInt(len);g.setColor(new Color(random.nextInt(88), random.nextInt(188),random.nextInt(255)));g.setFont(new Font("Arial", Font.ITALIC, 20));// 输出的字体和大小g.drawString("" + ch[index], (0 * 15), 26);// 写什么数字，在图片的什么位置画sb.append(ch[index]);int index1, len1 = sf.length;index1 = random.nextInt(len1);g.setColor(new Color(random.nextInt(88), random.nextInt(188),random.nextInt(255)));g.setFont(new Font("Arial", Font.ITALIC, 20));// 输出的字体和大小g.drawString("" + sf[index1], (1 * 15), 26);// 写什么数字，在图片的什么位置画sb.append(sf[index1]);int index2, len2 = ch.length;index2 = random.nextInt(len2);g.setColor(new Color(random.nextInt(88), random.nextInt(188),random.nextInt(255)));g.setFont(new Font("Arial", Font.ITALIC, 20));// 输出的字体和大小if(String.valueOf(sf[index1]).equals("-")){if(Integer.parseInt(String.valueOf(ch[index])) < Integer.parseInt(String.valueOf(ch[index2]))){index2 = index;}}g.drawString("" + ch[index2], (2 * 15) , 26);// 写什么数字，在图片的什么位置画sb.append(ch[index2]);g.setColor(new Color(random.nextInt(88), random.nextInt(188),random.nextInt(255)));g.setFont(new Font("Arial", Font.ITALIC, 20));// 输出的字体和大小g.drawString("=", (3 * 15) , 26);// 写什么数字，在图片的什么位置画sb.append("=");g.setColor(new Color(random.nextInt(88), random.nextInt(188),random.nextInt(255)));g.setFont(new Font("Arial", Font.ITALIC, 20));// 输出的字体和大小g.drawString("?", (4 * 15) , 26);// 写什么数字，在图片的什么位置画sb.append("?");g.drawLine(5, 3, 60, 35);Map<String, Object> result = new HashMap<>();int jg = 0;if(String.valueOf(sf[index1]).equals("+")){jg = Integer.parseInt(String.valueOf(ch[index])) + Integer.parseInt(String.valueOf(ch[index2]));}if(String.valueOf(sf[index1]).equals("-")){jg = Integer.parseInt(String.valueOf(ch[index])) - Integer.parseInt(String.valueOf(ch[index2]));}if(String.valueOf(sf[index1]).equals("x")){jg = Integer.parseInt(String.valueOf(ch[index])) * Integer.parseInt(String.valueOf(ch[index2]));}// 图象生效g.dispose();ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();String base64 = "";try {// 输出图象到页面ImageIO.write(image, "JPEG", stream);BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();base64 = encoder.encodeBuffer(stream.toByteArray());base64 = base64.replaceAll("\n", "").replaceAll("\r", "");result.put("result", jg);result.put("image", "data:image/png;base64," + base64);} catch (IOException e) {log.info("生成图片验证码异常", e);throw e;} finally {if (stream != null) {stream.flush();stream.close();}}return result;}public static Color getRandColor(int fc, int bc) {// 给定范围获得随机颜色Random random = new Random();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);}}

以上工具类来源于网络，具体的实现没做详细研究。下面是正式的获取验证码接口：

@RequestMapping("/getCode")
public ResultVO getCode(HttpServletResponse response) {Map<String, String> result = new HashMap<>();try {// 获取图片Map<String, Object> imageMap = CaptchaUtils.getCaptcha();response.setContentType("image/jpeg");response.setHeader("Pragma", "No-cache");response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");response.setDateHeader("Expires", 0);int imageResult = (int)imageMap.get("result");logger.info("图片验正码计算结果为:{}", imageResult);String codeKey = UUID.randomUUID().toString();redisSupport.set(codeKey, imageResult);result.put("code",(String) imageMap.get("image"));result.put("codeKey", codeKey);} catch (Exception e) {logger.error("生成图片验正码异常", e);return new ResultVO<>(ResultVO.FAIL, "获取图片验正码失败");}return new ResultVO<>(result, ResultVO.SUCCESS, "获取图片验正码成功");
}

其中使用到的 CaptchaUtils 工具就是第一部分展示的工具类。其中使用的 redisSupport 可根据实际情况进行替换，其实就是 Redis 的一个工具包，后续会单独贴出来。

2.登录接口

@PostMapping("/login")
public void login(@RequestParam("username") String username, @RequestParam("password") String password, @RequestParam("code") Integer code, @RequestParam("codeKey") String codeKey, HttpServletResponse resp, HttpServletRequest request) {JSONObject result = new JSONObject();try {Integer redisCode = (Integer) redisSupport.get(codeKey);log.info("redisCode:{}",redisCode);if(ObjectUtils.isEmpty(code)  || ObjectUtils.isEmpty(redisCode) || !code.equals(redisCode)){result.put("error_description", "验证结果错误，请重新输入");result.put("error", "invalid_grant");resp.setStatus(400);redisSupport.del(codeKey);return;}} catch (Exception e) {log.error("登录接口错误,错误信息:{}", e);} finally {try {resp.setContentType(ContentType.JSON.getValue());ServletOutputStream out = resp.getOutputStream();OutputStreamWriter ow = new OutputStreamWriter(out, "UTF-8");ow.write(result.toJSONString());ow.flush();ow.close();} catch (Exception e) {log.error("登录接口错误,错误信息:{}", e);}}
}

其中入参中 username 为登录的用户名，password 为登录密码，code 为用户输入的图片验证码的答案，codekey 为与 code 关联的 key，因为在获取验证码的接口中（/getCode）我们已经将 code 和 codekey 存储在了 Redis 中，所以此处可直接根据 codekey 去获取 Redis 中的与 codekey 对应的验证码，之后与用户输入的 code 进行比较即可。其中使用的 redisSupport 可根据实际情况进行替换，其实就是 Redis 的一个工具包，下一篇文章会单独贴出来。