生成随机验证码

import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Random;

import javax.imageio.ImageIO;


/**
 * 生成随机数字或字母串，以图像方式显示，用于人工识别，使程序很难识别。 减小系统被程序自动攻击的可能性。
 * 生成的图形颜色由红、黑、蓝、紫4中随机组合而成，数字或字母垂直方向位置在 一定范围内也是随机的，减少被程序自动识别的几率。
 * 由于数字的0，1，2易和字母的o，l,z混淆，使人眼难以识别，因此不生成数字 和字母的混合串。 生成的串字母统一用小写，串的最大长度为16。
 * 
 * @version
 * @Since
 * @See Also
 * @author lchen Create Date 2005-12-16
 * @author ziliang Update Date 2011-1-8
 * 
 */

public class RandomGraphic {
    
    // 字符的高度和宽度，单位为像素
    private int wordHeight = 10;
    private int wordWidth = 15;
    // 字符大小
    private int fontSize = 16;
    // 最大字符串个数
    private static final int MAX_CHARCOUNT = 16;

    // 垂直方向起始位置
    private final int initypos = 5;

    // 要生成的字符个数，由工厂方法得到
    private int charCount = 0;

    // 颜色数组，绘制字串时随机选择一个
    private static final Color[] CHAR_COLOR = { Color.RED, Color.BLUE,
            Color.GREEN, Color.MAGENTA };

    // 随机数生成器
    private Random r = new Random();

    /**
     * 生成图像的格式常量，JPEG格式,生成为文件时扩展名为.jpg； 输出到页面时需要设置MIME type 为image/jpeg
     */
    public static String GRAPHIC_JPEG = "JPEG";
    /**
     * 生成图像的格式常量，PNG格式,生成为文件时扩展名为.png； 输出到页面时需要设置MIME type 为image/png
     */
    public static String GRAPHIC_PNG = "PNG";

    // 用工厂方法创建对象
    protected RandomGraphic(int charCount) {
        this.charCount = charCount;
    }

    /**
     * 创建对象的工厂方法
     * 
     * @param charCount
     *            要生成的字符个数，个数在1到16之间
     * 
     * Return 返回RandomGraphic对象实例
     * @throws Exception
     *             参数charCount错误时抛出
     */
    public static RandomGraphic createInstance(int charCount) throws Exception {
        if (charCount < 1 || charCount > MAX_CHARCOUNT) {
            throw new Exception(
                    "Invalid parameter charCount,charCount should between in 1 and 16");
        }
        return new RandomGraphic(charCount);
    }

    /**
     * 随机生成一个数字串，并以图像方式绘制，绘制结果输出到流out中
     * 
     * @param graphicFormat
     *            设置生成的图像格式，值为GRAPHIC_JPEG或GRAPHIC_PNG
     * @param out
     *            图像结果输出流
     * @return 随机生成的串的值
     * @throws IOException
     */
    public String drawNumber(String graphicFormat, OutputStream out)
            throws IOException {
        // 随机生成的串的值
        String charValue = "";
        charValue = randNumber();
        return draw(charValue, graphicFormat, out);

    }

    /**
     * 随机生成一个字母串，并以图像方式绘制，绘制结果输出到流out中
     * 
     * @param graphicFormat
     *            设置生成的图像格式，值为GRAPHIC_JPEG或GRAPHIC_PNG
     * @param out
     *            图像结果输出流
     * @return 随机生成的串的值
     * @throws IOException
     */
    public String drawAlpha(String graphicFormat, OutputStream out)
            throws IOException {
        // 随机生成的串的值
        String charValue = "";
        charValue = randAlpha();
        return draw(charValue, graphicFormat, out);

    }
    
    
    /**
     * 随机生成一个字母串，并以图像方式绘制，绘制结果输出到流out中
     * 
     * @param graphicFormat
     *            设置生成的图像格式，值为GRAPHIC_JPEG或GRAPHIC_PNG
     * @param out
     *            图像结果输出流
     * @return 随机生成的串的值
     * @throws IOException
     */
    public String drawCheckCode(String graphicFormat, OutputStream out)
            throws IOException {
        // 随机生成的串的值
        String charValue = "";
        charValue = randString();
        return draw(charValue, graphicFormat, out);

    }
    

    /**
     * 以图像方式绘制字符串，绘制结果输出到流out中
     * 
     * @param charValue
     *            要绘制的字符串
     * @param graphicFormat
     *            设置生成的图像格式，值为GRAPHIC_JPEG或GRAPHIC_PNG
     * @param out
     *            图像结果输出流
     * @return 随机生成的串的值
     * @throws IOException
     */
    protected String draw(String charValue, String graphicFormat,
            OutputStream out) throws IOException {

        // 计算图像的宽度和高度
        int w = (charCount + 2) * wordWidth;
        int h = wordHeight * 3;

        // 创建内存图像区
        BufferedImage bi = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);
        Graphics2D g = bi.createGraphics();

        // 设置背景色
        Color backColor = Color.WHITE;
        g.setBackground(backColor);
        g.fillRect(0, 0, w, h);

        // 设置font
        g.setFont(new Font(null, Font.BOLD, fontSize));
        // 绘制charValue,每个字符颜色随机
        for (int i = 0; i < charCount; i++) {
            String c = charValue.substring(i, i + 1);
            Color color = CHAR_COLOR[randomInt(0, CHAR_COLOR.length)];
            g.setColor(color);
            int xpos = (i + 1) * wordWidth;
            // 垂直方向上随机
            int ypos = randomInt(initypos + wordHeight, initypos + wordHeight
                    * 2);
            g.drawString(c, xpos, ypos);
        }
        g.dispose();
        bi.flush();
        // 输出到流
        ImageIO.write(bi, graphicFormat, out);

        return charValue;
    }

    protected String randNumber() {
        String charValue = "";
        // 生成随机数字串
        for (int i = 0; i < charCount; i++) {
            charValue += String.valueOf(randomInt(0, 10));
        }
        return charValue;
    }

    private String randAlpha() {
        String charValue = "";
        // 生成随机字母串
        for (int i = 0; i < charCount; i++) {
            char c = (char) (randomInt(0, 26) + 'a');
            charValue += String.valueOf(c);
        }
        return charValue;
    }

    /**
     * 返回[from,to)之间的一个随机整数
     * 
     * @param from
     *            起始值
     * @param to
     *            结束值
     * @return [from,to)之间的一个随机整数
     */
    protected int randomInt(int from, int to) {
        // Random r = new Random();
        return from + r.nextInt(to - from);
    }

    
    
    /**
     * 生成随机字符方法: 数字和字符(a--z)各占一半的概率
     * 
     */
    private String getRandomChar() {
        
        int rand = (int) Math.round(Math.random() * 2);

        long itmp = 0;
        char ctmp = '/u0000';

        switch (rand) {
        case 1:
            // 生成大写字母
            itmp = Math.round(Math.random() * 25 + 65);
            ctmp = (char) itmp;
            return String.valueOf(ctmp);

        default:
            itmp = Math.round(Math.random() * 9);
            return String.valueOf(itmp);
        }

    }
    
    /**
     * 生成随机字符串的方法
     * 
     */
    private String randString() {
        String charValue = "";
        // 生成随机字母串
        for (int i = 0; i < charCount; i++) {
            String c = getRandomChar();
            charValue += c;
        }
        return charValue;
    }
    
    
    
    /**
     * @param args
     * @throws Exception
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        
        System.out.println(RandomGraphic.createInstance(5)
                .drawAlpha(RandomGraphic.GRAPHIC_PNG,
                        new FileOutputStream("c:/myimg.png")));
        System.out.println(RandomGraphic.createInstance(5)
                .drawNumber(RandomGraphic.GRAPHIC_PNG,
                        new FileOutputStream("c:/myimg.png")));
        System.out.println(RandomGraphic.createInstance(5)
                .drawCheckCode(RandomGraphic.GRAPHIC_PNG,
                        new FileOutputStream("c:/myimg.png")));
        //System.out.println(RandomGraphic.createInstance(6).randString());

    }

}