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可能是开源界最好用的行为验证码工具

2024-03-16码农

简单介绍

  • tianai-captcha 目前支持的行为验证码类型

  • 滑块验证码

  • 旋转验证码

  • 滑动还原验证码

  • 文字点选验证码

  • 后面会陆续支持市面上更多好玩的验证码玩法... 敬请期待

  • 快速上手

    注意: 如果你项目是使用的 Springboot

    请使用SpringBoot脚手架工具tianai-captcha-springboot-starter;

    该工具对tianai-captcha验证码进行了封装,使其使用更加方便快捷

    1. 导入xml

    <!-- maven 导入 -->
    <dependency>
    <groupId>cloud.tianai.captcha</groupId>
    <artifactId>tianai-captcha</artifactId>
    <version>1.4.1</version>
    </dependency>

    2. 使用 ImageCaptchaGenerator 生成器生成验证码

    packageexample.readme;

    importcloud.tianai.captcha.common.constant.CaptchaTypeConstant;
    importcloud.tianai.captcha.generator.ImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.generator.common.model.dto.ImageCaptchaInfo;
    importcloud.tianai.captcha.generator.impl.MultiImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.DefaultImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.validator.ImageCaptchaValidator;
    importcloud.tianai.captcha.validator.impl.BasicCaptchaTrackValidator;

    importjava.util.Map;

    public classTest{
    publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{
    ImageCaptchaResourceManagerimageCaptchaResourceManager=newDefaultImageCaptchaResourceManager();
    ImageTransformimageTransform=newBase64ImageTransform();
    ImageCaptchaGeneratorimageCaptchaGenerator=newMultiImageCaptchaGenerator(imageCaptchaResourceManager,imageTransform).init(true);
    /*
    生成滑块验证码图片, 可选项
    SLIDER (滑块验证码)
    ROTATE (旋转验证码)
    CONCAT (滑动还原验证码)
    WORD_IMAGE_CLICK (文字点选验证码)

    更多验证码支持 详见 cloud.tianai.captcha.common.constant.CaptchaTypeConstant
    */
    ImageCaptchaInfoimageCaptchaInfo=imageCaptchaGenerator.generateCaptchaImage(CaptchaTypeConstant.SLIDER);
    System.out.println(imageCaptchaInfo);

    // 负责计算一些数据存到缓存中,用于校验使用
    // ImageCaptchaValidator负责校验用户滑动滑块是否正确和生成滑块的一些校验数据; 比如滑块到凹槽的百分比值
    ImageCaptchaValidatorimageCaptchaValidator=newBasicCaptchaTrackValidator();
    // 这个map数据应该存到缓存中,校验的时候需要用到该数据
    Map<String,Object>map=imageCaptchaValidator.generateImageCaptchaValidData(imageCaptchaInfo);
    }
    }

    3. 使用 ImageCaptchaValidator 校验器 验证

    packageexample.readme;

    importcloud.tianai.captcha.validator.common.model.dto.ImageCaptchaTrack;
    importcloud.tianai.captcha.validator.impl.BasicCaptchaTrackValidator;

    importjava.util.Map;

    public classTest2{
    publicstaticvoidmain(String[]args){
    BasicCaptchaTrackValidatorsliderCaptchaValidator=newBasicCaptchaTrackValidator();

    ImageCaptchaTrackimageCaptchaTrack=null;
    Map<String,Object>map=null;
    Floatpercentage=null;
    // 用户传来的行为轨迹和进行校验
    // - imageCaptchaTrack为前端传来的滑动轨迹数据
    // - map 为生成验证码时缓存的map数据
    booleancheck=sliderCaptchaValidator.valid(imageCaptchaTrack,map).isSuccess();
    // // 如果只想校验用户是否滑到指定凹槽即可,也可以使用
    // // - 参数1 用户传来的百分比数据
    // // - 参数2 生成滑块是真实的百分比数据
    check=sliderCaptchaValidator.checkPercentage(0.2f,percentage);
    }
    }

    整体架构设计

    tianai-captcha 验证码整体分为 生成器( ImageCaptchaGenerator )、校验器( ImageCaptchaValidator )、资源管理器( ImageCaptchaResourceManager ) 其中生成器、校验器、资源管理器等都是基于接口模式实现 可插拔的,可以替换为自定义实现,灵活度高

  • 生成器( ImageCaptchaGenerator )

  • 主要负责生成行为验证码所需的图片

  • 校验器( ImageCaptchaValidator )

  • 主要负责校验用户滑动的行为轨迹是否合规

  • 资源管理器( ImageCaptchaResourceManager )

  • 资源存储( ResourceStore ) 负责存储背景图和模板图

  • 资源提供者( ResourceProvider ) 负责将资源存储器中对应的资源转换为文件流

  • 一般资源存储器中存储的是图片的url地址或者id之类, 资源提供者 就是负责将url或者别的id转换为真正的图片文件

  • 主要负责读取验证码背景图片和模板图片等

  • 资源管理器细分为 资源存储( ResourceStore )、资源提供者( ResourceProvider )

  • 图片转换器 ( ImageTransform )

  • 主要负责将图片文件流转换成字符串类型,可以是base64格式/url 或其它加密格式,默认实现是bas64格式;

  • 扩展

    生成带有混淆滑块的图片

    packageexample.readme;

    importcloud.tianai.captcha.common.constant.CaptchaTypeConstant;
    importcloud.tianai.captcha.generator.ImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.generator.ImageTransform;
    importcloud.tianai.captcha.generator.common.model.dto.GenerateParam;
    importcloud.tianai.captcha.generator.common.model.dto.ImageCaptchaInfo;
    importcloud.tianai.captcha.generator.impl.MultiImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.generator.impl.transform.Base64ImageTransform;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.DefaultImageCaptchaResourceManager;

    public classTest3{
    publicstaticvoidmain(String[]args){
    // 资源管理器
    ImageCaptchaResourceManagerimageCaptchaResourceManager=newDefaultImageCaptchaResourceManager();
    ImageTransformimageTransform=newBase64ImageTransform();
    // 标准验证码生成器
    ImageCaptchaGeneratorimageCaptchaGenerator=newMultiImageCaptchaGenerator(imageCaptchaResourceManager,imageTransform).init(true);
    // 生成 具有混淆的 滑块验证码 (目前只有滑块验证码支持混淆滑块, 旋转验证,滑动还原,点选验证 均不支持混淆功能)
    ImageCaptchaInfoimageCaptchaInfo=imageCaptchaGenerator.generateCaptchaImage(GenerateParam.builder()
    .type(CaptchaTypeConstant.SLIDER)
    .sliderFormatName("png")
    .backgroundFormatName("jpeg")
    // 是否添加混淆滑块
    .obfuscate(true)
    .build());
    }
    }

    生成webp格式的滑块图片

    packageexample.readme;

    importcloud.tianai.captcha.common.constant.CaptchaTypeConstant;
    importcloud.tianai.captcha.generator.ImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.generator.common.model.dto.GenerateParam;
    importcloud.tianai.captcha.generator.common.model.dto.ImageCaptchaInfo;
    importcloud.tianai.captcha.generator.impl.MultiImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.DefaultImageCaptchaResourceManager;

    public classTest4{
    publicstaticvoidmain(String[]args){
    // 资源管理器
    ImageCaptchaResourceManagerimageCaptchaResourceManager=newDefaultImageCaptchaResourceManager();
    ImageTransformimageTransform=newBase64ImageTransform();
    // 标准验证码生成器
    ImageCaptchaGeneratorimageCaptchaGenerator=newMultiImageCaptchaGenerator(imageCaptchaResourceManager,imageTransform).init(true);
    // 生成旋转验证码 图片类型为 webp
    // 注意 tianai-captcha-1.3.2 后面默认删除了生成webp格式图片需要用户自定义添加webp转换的工具,需要用户自定义添加和扩展
    // 参考 https://bitbucket.org/luciad/webp-imageio
    ImageCaptchaInfoslideImageInfo=imageCaptchaGenerator.generateCaptchaImage(GenerateParam.builder()
    .type(CaptchaTypeConstant.ROTATE)
    .sliderFormatName("webp")
    .backgroundFormatName("webp")
    .build());
    System.out.println(slideImageInfo);
    }
    }

    添加自定义图片资源

  • 自定义图片资源大小为 590*360 格式为jpg

  • packageexample.readme;

    importcloud.tianai.captcha.common.constant.CaptchaTypeConstant;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ResourceStore;
    importcloud.tianai.captcha.resource.common.model.dto.Resource;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.DefaultImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.provider. classPathResourceProvider;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.provider.URLResourceProvider;

    public classTest5{
    publicstaticvoidmain(String[]args){
    ImageCaptchaResourceManagerimageCaptchaResourceManager=newDefaultImageCaptchaResourceManager();
    // 通过资源管理器或者资源存储器
    ResourceStoreresourceStore=imageCaptchaResourceManager.getResourceStore();
    // 添加 classpath目录下的 aa.jpg 图片
    resourceStore.addResource(CaptchaTypeConstant.SLIDER,newResource( classPathResourceProvider.NAME,"/aa.jpg"));
    // 添加远程url图片资源
    resourceStore.addResource(CaptchaTypeConstant.SLIDER,newResource(URLResourceProvider.NAME,"http://www.xx.com/aa.jpg"));
    // 内置了通过url 和 classpath读取图片资源,如果想扩展可实现 ResourceProvider 接口,进行自定义扩展
    }
    }

    添加自定义模板资源

  • 系统内置了2套模板,可以到QQ群:1021884609 文件中获取更多模板或者自己制作模板

  • 模板图片格式

  • 滑块大小为 200*200 格式为png

  • 凹槽大小为 200*200 格式为png

  • 滑块大小为 110*110 格式为png

  • 凹槽大小为 110*110 格式为png

  • 滑块验证码

  • 旋转验证码

  • packageexample.readme;

    importcloud.tianai.captcha.common.constant.CaptchaTypeConstant;
    importcloud.tianai.captcha.generator.common.constant.SliderCaptchaConstant;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ResourceStore;
    importcloud.tianai.captcha.resource.common.model.dto.Resource;
    importcloud.tianai.captcha.resource.common.model.dto.ResourceMap;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.DefaultImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.provider. classPathResourceProvider;

    public classTest6{
    publicstaticvoidmain(String[]args){
    ImageCaptchaResourceManagerimageCaptchaResourceManager=newDefaultImageCaptchaResourceManager();
    // 通过资源管理器或者资源存储器
    ResourceStoreresourceStore=imageCaptchaResourceManager.getResourceStore();
    // 添加滑块验证码模板.模板图片由三张图片组成
    ResourceMaptemplate1=newResourceMap("default",4);
    template1.put(SliderCaptchaConstant.TEMPLATE_ACTIVE_IMAGE_NAME,newResource( classPathResourceProvider.NAME,"/active.png"));
    template1.put(SliderCaptchaConstant.TEMPLATE_FIXED_IMAGE_NAME,newResource( classPathResourceProvider.NAME,"/fixed.png"));
    resourceStore.addTemplate(CaptchaTypeConstant.SLIDER,template1);
    // 模板与三张图片组成 滑块、凹槽、背景图
    // 同样默认支持 classpath 和 url 两种获取图片资源, 如果想扩展可实现 ResourceProvider 接口,进行自定义扩展
    }
    }

  • 清除内置的图片资源和模板资源

  • packageexample.readme;

    importcloud.tianai.captcha.generator.ImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.generator.impl.MultiImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.DefaultImageCaptchaResourceManager;

    public classTest6{
    publicstaticvoidmain(String[]args){
    ImageCaptchaResourceManagerimageCaptchaResourceManager=newDefaultImageCaptchaResourceManager();
    ImageTransformimageTransform=newBase64ImageTransform();
    //为方便快速上手 系统本身自带了一张图片和两套滑块模板,如果不想用系统自带的可以不让它加载系统自带的
    // 第二个构造参数设置为false时将不加载默认的图片和模板
    ImageCaptchaGeneratorimageCaptchaGenerator=newMultiImageCaptchaGenerator(imageCaptchaResourceManager,imageTransform).init(false);
    }
    }

    自定义 imageCaptchaValidator 校验器

    // 该接口负责对用户滑动验证码后传回的数据进行校验,比如滑块是否滑到指定位置,滑块行为轨迹是否正常等等
    // 该接口的默认实现有
    // SimpleImageCaptchaValidator 校验用户是否滑到了指定缺口处
    // BasicCaptchaTrackValidator 是对 SimpleImageCaptchaValidator增强
    // BasicCaptchaTrackValidator是对SimpleImageCaptchaValidator的增强 对滑动轨迹进行了简单的验证
    // 友情提示 因为BasicCaptchaTrackValidator 里面校验滑动轨迹的算法已经开源,有强制要求的建议重写该接口的方法,避免被破解

    自定义 ResourceProvider 实现自定义文件读取策略, 比如 oss之类的

    packageexample.readme;

    importcloud.tianai.captcha.generator.ImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.generator.impl.MultiImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ResourceProvider;
    importcloud.tianai.captcha.resource.common.model.dto.Resource;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.DefaultImageCaptchaResourceManager;

    importjava.io.InputStream;

    public classTest7{
    publicstaticvoidmain(String[]args){
    // 自定义 ResourceProvider
    ResourceProviderresourceProvider=newResourceProvider(){
    @Override
    publicInputStreamgetResourceInputStream(Resourcedata){
    returnnull;
    }

    @Override
    publicbooleansupported(Stringtype){
    returnfalse;
    }

    @Override
    publicStringgetName(){
    returnnull;
    }
    };
    ImageCaptchaResourceManagerimageCaptchaResourceManager=newDefaultImageCaptchaResourceManager();
    ImageTransformimageTransform=newBase64ImageTransform();
    ImageCaptchaGeneratorimageCaptchaGenerator=newMultiImageCaptchaGenerator(imageCaptchaResourceManager,imageTransform).init(false);
    // 注册
    imageCaptchaResourceManager.registerResourceProvider(resourceProvider);
    }
    }

    扩展,对 StandardImageCaptchaGenerator 增加了缓存模块

    由于实时生成滑块图片可能会有一点性能影响,内部基于 StandardSliderCaptchaGenerator 进行了提前缓存生成好的图片, CacheSliderCaptchaGenerator 这只是基本的缓存逻辑,比较简单,用户可以定义一些更加有意思的扩展,用于突破性能瓶颈

    packageexample.readme;

    importcloud.tianai.captcha.common.constant.CaptchaTypeConstant;
    importcloud.tianai.captcha.generator.ImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.generator.common.model.dto.ImageCaptchaInfo;
    importcloud.tianai.captcha.generator.impl.CacheImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.generator.impl.MultiImageCaptchaGenerator;
    importcloud.tianai.captcha.resource.ImageCaptchaResourceManager;
    importcloud.tianai.captcha.resource.impl.DefaultImageCaptchaResourceManager;

    public classTest8{
    publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{
    // 使用 CacheSliderCaptchaGenerator 对滑块验证码进行缓存,使其提前生成滑块图片
    // 参数一: 真正实现 滑块的 SliderCaptchaGenerator
    // 参数二: 默认提前缓存多少个
    // 参数三: 出错后 等待xx时间再进行生成
    // 参数四: 检查时间间隔
    ImageCaptchaResourceManagerimageCaptchaResourceManager=newDefaultImageCaptchaResourceManager();
    ImageTransformimageTransform=newBase64ImageTransform();
    ImageCaptchaGeneratorimageCaptchaGenerator=newCacheImageCaptchaGenerator(newMultiImageCaptchaGenerator(imageCaptchaResourceManager,imageTransform),10,1000,100);
    imageCaptchaGenerator.init(true);
    // 生成滑块图片
    ImageCaptchaInfoslideImageInfo=imageCaptchaGenerator.generateCaptchaImage(CaptchaTypeConstant.SLIDER);
    // 获取背景图片的base64
    StringbackgroundImage=slideImageInfo.getBackgroundImage();
    // 获取滑块图片
    StringsliderImage=slideImageInfo.getSliderImage();
    System.out.println(slideImageInfo);
    }
    }

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