手机验证码存redis 验证码怎么存储

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davisl 2024-01-03 11:57:53

文章标签 手机验证码存redis 验证码 Image java 文章分类 Redis 数据库

一、问题

前后端分离，数据交互是无状态的。验证码实现，验证码需要存储在后台。可以利用redis存储，也可以存session(不好的策略，只能在浏览器环境下使用，而且违背了无状态)，更有甚者，存储在RDB中，当然，我觉得都太麻烦了，自己写一个Util有什么不好的吗？

二、实现原理

项目启动时，池会被加载到静态方法区，初始化池的大小，设置最大存储量，量满了自动清除过期内容(没有定时清除)。

三、代码

VerifyCodePool.java

//import some packages

/**
 * 存放验证码的池子
 * 全局只有一个 所有验证码存到这里
 */
 
public abstract class VerifyCodePool {

    private VerifyCodePool(){}   //与abstract的约束是一致的，可以去掉
    
    //验证码池
    //怎么存？ <验证码,过期时间>
    private static Map<String,Date> verifycodes = new ConcurrentHashMap<>(); //饿汉
    //验证么最大有效时间  30 分钟
    private final static long MAX_VALID_TIME = 1800l * 1000;
    //计数器最大值,达到这个值就清理一次map中的值。
    private static final long MAX_COUNT = 10000l;
    //计数器 每隔
    private static Integer count = 0;
    /**
     * 放入一个验证码
     * @param code
     */
    public static void setVerifyCode(String code){
        count++;
        verifycodes.put(code, new Date());
    }
    /**
     * 验证并删除一个验证码
     * @param code
     * @return
     */
    public static boolean verify(String code){
        if(code == null) {
            return false;
        }
        code = code.toLowerCase();
        cleanPool();
        Date date = verifycodes.get(code);
        if(null == date){
            //验证码不存在
            return false;
        }else {
            //验证码是存在的
            //验证码是否过期
            boolean outOfDate = new Date().getTime() > date.getTime() + MAX_VALID_TIME;
            //已经验证过了就要把验证码删除掉
            verifycodes.remove(code);
            return outOfDate?false:true;
        }
    }
    /**
     * 一万次清理一次池子
     */
    private static void cleanPool(){
        if (count >= MAX_COUNT){
            count = 0;
            // 清理验证码时需要锁定池子，不能使用的时候清理
            //这里可能会造成过多垃圾，对内存不友好
            synchronized (VerifyCodePool.class){
                Map newMap = new ConcurrentHashMap<>();
                Set<String> set = verifycodes.keySet();
                for (String key :
                        set) {
                    Date date = verifycodes.get(key);
                    if (date.getTime() + MAX_VALID_TIME > new Date().getTime()){
                        // 只保留有效的
                        newMap.put(key, date);
                    }
                }
                //老的池子消灭了?
                //新的池子
                verifycodes = newMap;
            }
        }
    }
}

VerifyCodeUtil.java

public class VerifyCodeUtil {
    // 验证码字符集
    private static final char[] chars = {
            '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
            'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n',
            'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z',
            'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N',
            'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z'};
    // 字符数量
    private static final int SIZE = 7;
    // 干扰线数量
    private static final int LINES = 5;
    // 宽度
    private static final int WIDTH = 140;
    // 高度
    private static final int HEIGHT = 40;
    // 字体大小
    private static final int FONT_SIZE = 30;

    /**
     * 生成随机验证码及图片
     * Object[0]：验证码字符串；
     * Object[1]：验证码图片。
     */
    public static Object[] createImage() {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        // 1.创建空白图片
        BufferedImage image = new BufferedImage(
                WIDTH, HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        // 2.获取图片画笔
        Graphics graphic = image.getGraphics();
        // 3.设置画笔颜色
        graphic.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
        // 4.绘制矩形背景
        graphic.fillRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT);
        // 5.画随机字符
        Random ran = new Random();
        for (int i = 0; i <SIZE; i++) {
            // 取随机字符索引
            int n = ran.nextInt(chars.length);
            // 设置随机颜色
            graphic.setColor(getRandomColor());
            // 设置字体大小
            graphic.setFont(new Font(
                    null, Font.BOLD + Font.ITALIC, FONT_SIZE));
            // 画字符
            graphic.drawString(
                    chars[n] + "", i * WIDTH / SIZE, HEIGHT*2/3);
            // 记录字符
            sb.append(chars[n]);
        }
        // 6.画干扰线
        for (int i = 0; i < LINES; i++) {
            // 设置随机颜色
            graphic.setColor(getRandomColor());
            // 随机画线
            graphic.drawLine(ran.nextInt(WIDTH), ran.nextInt(HEIGHT),
                    ran.nextInt(WIDTH), ran.nextInt(HEIGHT));
        }
        // 7.返回验证码和图片
        return new Object[]{sb.toString(), image};
    }
    /**
     * 随机取色
     */
    public static Color getRandomColor() {
        Random ran = new Random();
        Color color = new Color(ran.nextInt(256),
                ran.nextInt(256), ran.nextInt(256));
        return color;
    }
    public static void setVerifyCode(String code){
        VerifyCodePool.setVerifyCode(code);
    }
    public static boolean verify(String code){
        return VerifyCodePool.verify(code);
    }
}

四、食用方式

4.1生验证码

@ApiOperation("生成验证码")
    @GetMapping("/verifycode")
    public void getCode(HttpServletResponse response) throws Exception {
        //利用图片工具生成图片
        //第一个参数是生成的验证码，第二个参数是生成的图片
        Object[] objs = VerifyCodeUtil.createImage();
        //将验证码存入验证码池
        VerifyCodeUtil.setVerifyCode(objs[0].toString().toLowerCase());
        //将图片输出给浏览器
        BufferedImage image = (BufferedImage) objs[1];
        response.setContentType("image/png");
        OutputStream os = response.getOutputStream();
        ImageIO.write(image, "png", os);
    }

4.2 验验证码

@PostMapping("/login")
    public ResponseVO login(String account, String password, String loginType, String code) {
        // 如果没有验证码
        if(null == code){
            return ControllerUtil.getFalseResultMsgBySelf("verify code cannot be null");
        }
        //
        if(!VerifyCodeUtil.verify(code.toLowerCase())){
            return ControllerUtil.getFalseResultMsgBySelf("verify code is wrong,please retry after refresh page");
        }else {
            //业务逻辑
        }
    }

实际使用效果良好，但是目前存在如下问题：