在Python web中實現驗證碼圖片代碼分享

2020-01-04 16:30:01

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供稿：網友

系統版本： CentOS 7.4
Python版本： Python 3.6.1

在現在的WEB中，為了防止爬蟲類程序提交表單，圖片驗證碼是最常見也是最簡單的應對方法之一。

1.驗證碼圖片的生成

在python/268164.html">python中，圖片驗證碼一般用PIL或者Pillow庫實現，下面就是利用Pillow生成圖片驗證碼的代碼：

#!/usr/bin/env python3#- * -coding: utf - 8 - * -#@Author: Yang#@ Time: 2017 / 11 / 06 1: 04import randomfrom PILimport Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter_letter_cases = "abcdefghjkmnpqrstuvwxy"#小寫字母， 去除可能干擾的i， l， o， z_upper_cases = _letter_cases.upper()# 大寫字母_numbers = ''.join(map(str, range(10)))# 數字init_chars = ''.join((_letter_cases, _upper_cases, _numbers))def create_validate_code(size = (120, 30),    chars = init_chars,    img_type = "GIF",    mode = "RGB",    bg_color = (230, 230, 230),    fg_color = (18, 18, 18),    font_size = 20,    font_type = ‘/usr/share / fonts / dejavu / DejaVuSans - Bold.ttf',    length = 4,    draw_lines = True,    n_line = (1, 2),    draw_points = True,    point_chance = 1):  '''@todo: 生成驗證碼圖片@ param size: 圖片的大小， 格式（ 寬， 高）， 默認為(120, 30)@ param chars: 允許的字符集合， 格式字符串@ param img_type: 圖片保存的格式， 默認為GIF， 可選的為GIF， JPEG， TIFF， PNG@ param mode: 圖片模式， 默認為RGB@ param bg_color: 背景顏色， 默認為白色@ param fg_color: 前景色， 驗證碼字符顏色， 默認為藍色 #0000FF  @param font_size: 驗證碼字體大小  @param font_type: 驗證碼字體的詳細路徑，默認為 ae_AlArabiya.ttf  @param length: 驗證碼字符個數  @param draw_lines: 是否劃干擾線  @param n_lines: 干擾線的條數范圍，格式元組，默認為(1, 2)，只有draw_lines為True時有效  @param draw_points: 是否畫干擾點  @param point_chance: 干擾點出現的概率，大小范圍[0, 100]  @return: [0]: PIL Image實例  @return: [1]: 驗證碼圖片中的字符串  '''  width, height = size# 寬， 高img = Image.new(mode, size, bg_color)# 創建圖形draw = ImageDraw.Draw(img)# 創建畫筆def get_chars():  '''生成給定長度的字符串，返回列表格式'''return random.sample(chars, length)def create_lines():  '''繪制干擾線'''line_num = random.randint( * n_line)# 干擾線條數for i in range(line_num): #起始點begin = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))# 結束點end = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))draw.line([begin, end], fill = (0, 0, 0))def create_points():  '''繪制干擾點'''chance = min(100, max(0, int(point_chance)))# 大小限制在[0, 100]for w in range(width):  for h in range(height):  tmp = random.randint(0, 100)if tmp > 100 - chance:  draw.point((w, h), fill = (0, 0, 0))def create_strs():  '''繪制驗證碼字符'''c_chars = get_chars()strs = ' %s ' % ' '.join(c_chars)# 每個字符前后以空格隔開font = ImageFont.truetype(font_type, font_size)font_width, font_height = font.getsize(strs)draw.text(((width - font_width) / 3, (height - font_height) / 3),  strs, font = font, fill = fg_color)return ''.join(c_chars)if draw_lines:  create_lines()if draw_points:  create_points()strs = create_strs()# 圖形扭曲參數params = [1 - float(random.randint(1, 2)) / 100,  0,  0,  0,  1 - float(random.randint(1, 10)) / 100,  float(random.randint(1, 2)) / 500,  0.001,  float(random.randint(1, 2)) / 500]img = img.transform(size, Image.PERSPECTIVE, params)# 創建扭曲img = img.filter(ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE)# 濾鏡， 邊界加強（ 閾值更大）return img, strsif __name__ == '__main__':  img, str = create_validate_code()img.save('./test.gif', 'gif')

最后的結果會返回一個元組，第一個返回值為一個Image類的實例，第二個返回值為驗證碼圖片中的字符串，可以用于比對驗證碼是否正確。

生成的驗證碼圖片效果：

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但是需要注意一點，以上代碼需要依賴于系統字體，如果 font_type設置不正確，就會拋出 OSError 異常。

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對于CenOS系統，字體文件一般在 /usr/share/fonts/dejavu/ 下，如CentOS 7.4:

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從中隨意選取一個即可。windows 下同理，只需將 font_type 設置成正確的字體路徑即可，如

font_type=r"C:/Windows/Fonts/Arial.ttf"

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2.如何在網頁中顯示驗證碼

在上述代碼中，驗證碼都是以文件的方式保存。如果要在web中使用驗證碼，不可能每次都先生成驗證碼圖片，先保存到磁盤，再返回給前端 web。這樣會增加磁盤的開銷，另外頻繁產生的驗證碼也會占用大量的磁盤空間。這時，可以使用 BytesIO 模塊，使驗證碼圖片的讀寫直接在內存中進行，并直接返回給前端。同時將正確驗證碼字符串存在session中，當用戶提交表單時，就可以和session中的正確字符串作比較了。

以Flask為例，以下為在Flask中使用驗證碼的完整 Demo:

#!/usr/bin/env python3# -*- coding: utf-8 -*- # @Author : Yang# @Time  : 2017/11/08 15:35 import randomfrom PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilterfrom io import BytesIOfrom flask import Flask, session, request_letter_cases = "abcdefghjkmnpqrstuvwxy" # 小寫字母，去除可能干擾的i，l，o，z_upper_cases = _letter_cases.upper() # 大寫字母_numbers = ''.join(map(str, range(10))) # 數字init_chars = ''.join((_letter_cases, _upper_cases, _numbers))def create_validate_code(size=(120, 30),             chars=init_chars,             img_type="GIF",             mode="RGB",             bg_color=(230, 230, 230),             fg_color=(18, 18, 18),             font_size=20,             font_type='/usr/share/fonts/dejavu/DejaVuSans-Bold.ttf',             length=4,             draw_lines=True,             n_line=(1, 2),             draw_points=True,             point_chance=1):  '''  @todo: 生成驗證碼圖片  @param size: 圖片的大小，格式（寬，高），默認為(120, 30)  @param chars: 允許的字符集合，格式字符串  @param img_type: 圖片保存的格式，默認為GIF，可選的為GIF，JPEG，TIFF，PNG  @param mode: 圖片模式，默認為RGB  @param bg_color: 背景顏色，默認為白色  @param fg_color: 前景色，驗證碼字符顏色，默認為藍色#0000FF  @param font_size: 驗證碼字體大小  @param font_type: 驗證碼字體的詳細路徑，默認為 ae_AlArabiya.ttf  @param length: 驗證碼字符個數  @param draw_lines: 是否劃干擾線  @param n_lines: 干擾線的條數范圍，格式元組，默認為(1, 2)，只有draw_lines為True時有效  @param draw_points: 是否畫干擾點  @param point_chance: 干擾點出現的概率，大小范圍[0, 100]  @return: [0]: PIL Image實例  @return: [1]: 驗證碼圖片中的字符串  '''  width, height = size # 寬， 高  img = Image.new(mode, size, bg_color) # 創建圖形  draw = ImageDraw.Draw(img) # 創建畫筆  def get_chars():    '''生成給定長度的字符串，返回列表格式'''    return random.sample(chars, length)  def create_lines():    '''繪制干擾線'''    line_num = random.randint(*n_line) # 干擾線條數    for i in range(line_num):      # 起始點      begin = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))      # 結束點      end = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))      draw.line([begin, end], fill=(0, 0, 0))  def create_points():    '''繪制干擾點'''    chance = min(100, max(0, int(point_chance))) # 大小限制在[0, 100]    for w in range(width):      for h in range(height):        tmp = random.randint(0, 100)        if tmp > 100 - chance:          draw.point((w, h), fill=(0, 0, 0))  def create_strs():    '''繪制驗證碼字符'''    c_chars = get_chars()    strs = ' %s ' % ' '.join(c_chars) # 每個字符前后以空格隔開    font = ImageFont.truetype(font_type, font_size)    font_width, font_height = font.getsize(strs)    draw.text(((width - font_width) / 3, (height - font_height) / 3),         strs, font=font, fill=fg_color)    return ''.join(c_chars)  if draw_lines:    create_lines()  if draw_points:    create_points()  strs = create_strs()  # 圖形扭曲參數  params = [1 - float(random.randint(1, 2)) / 100,       0,       0,       0,       1 - float(random.randint(1, 10)) / 100,       float(random.randint(1, 2)) / 500,       0.001,       float(random.randint(1, 2)) / 500       ]  img = img.transform(size, Image.PERSPECTIVE, params) # 創建扭曲  img = img.filter(ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE) # 濾鏡，邊界加強（閾值更大）  return img, strsapp = Flask(__name__)app.config.update(  DEBUG=True,  SECRET_KEY='...')@app.route('/')def index():  return 'test'@app.route('/code')def get_code():  # 把strs發給前端,或者在后臺使用session保存  code_img, strs = create_validate_code()  buf = BytesIO()  code_img.save(buf, 'jpeg')  buf_str = buf.getvalue()  response = app.make_response(buf_str)  response.headers['Content-Type'] = 'image/gif'  session['img'] = strs.upper()  return response@app.route("/login", methods=["POST", "GET"])def login():  if request.method == 'POST':    if session.get('img') == request.form.get('img').upper():      return 'OK'    return 'Error'  return """  <form action="" method="post">    <p>Name:<input type=text name=username>    <p>Password:<input type=text name=password>    <p>CAPTCHA:<input type=text name=img>    <img id="verficode" src="./code" onclick="this.src='./code?'+Math.random()">    # onclick事件用于每次點擊時獲取一個新的驗證碼    <p><input type=submit value=Login>  </form>  """if __name__ == "__main__":  app.run(host="0.0.0.0", port=18888, debug=True)

最終效果：

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