在Python web中实现验证码图片代码分享

2020-01-04 16:30:01

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来源：转载

供稿：网友

系统版本： CentOS 7.4
Python版本： Python 3.6.1

在现在的WEB中，为了防止爬虫类程序提交表单，图片验证码是最常见也是最简单的应对方法之一。

1.验证码图片的生成

在python/268164.html">python中，图片验证码一般用PIL或者Pillow库实现，下面就是利用Pillow生成图片验证码的代码：

#!/usr/bin/env python3#- * -coding: utf - 8 - * -#@Author: Yang#@ Time: 2017 / 11 / 06 1: 04import randomfrom PILimport Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter_letter_cases = "abcdefghjkmnpqrstuvwxy"#小写字母， 去除可能干扰的i， l， o， z_upper_cases = _letter_cases.upper()# 大写字母_numbers = ''.join(map(str, range(10)))# 数字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: 生成验证码图片@ param size: 图片的大小， 格式（ 宽， 高）， 默认为(120, 30)@ param chars: 允许的字符集合， 格式字符串@ param img_type: 图片保存的格式， 默认为GIF， 可选的为GIF， JPEG， TIFF， PNG@ param mode: 图片模式， 默认为RGB@ param bg_color: 背景颜色， 默认为白色@ param fg_color: 前景色， 验证码字符颜色， 默认为蓝色 #0000FF  @param font_size: 验证码字体大小  @param font_type: 验证码字体的详细路径，默认为 ae_AlArabiya.ttf  @param length: 验证码字符个数  @param draw_lines: 是否划干扰线  @param n_lines: 干扰线的条数范围，格式元组，默认为(1, 2)，只有draw_lines为True时有效  @param draw_points: 是否画干扰点  @param point_chance: 干扰点出现的概率，大小范围[0, 100]  @return: [0]: PIL Image实例  @return: [1]: 验证码图片中的字符串  '''  width, height = size# 宽， 高img = Image.new(mode, size, bg_color)# 创建图形draw = ImageDraw.Draw(img)# 创建画笔def get_chars():  '''生成给定长度的字符串，返回列表格式'''return random.sample(chars, length)def create_lines():  '''绘制干扰线'''line_num = random.randint( * n_line)# 干扰线条数for i in range(line_num): #起始点begin = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))# 结束点end = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))draw.line([begin, end], fill = (0, 0, 0))def create_points():  '''绘制干扰点'''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():  '''绘制验证码字符'''c_chars = get_chars()strs = ' %s ' % ' '.join(c_chars)# 每个字符前后以空格隔开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()# 图形扭曲参数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)# 创建扭曲img = img.filter(ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE)# 滤镜， 边界加强（ 阈值更大）return img, strsif __name__ == '__main__':  img, str = create_validate_code()img.save('./test.gif', 'gif')

最后的结果会返回一个元组，第一个返回值为一个Image类的实例，第二个返回值为验证码图片中的字符串，可以用于比对验证码是否正确。

生成的验证码图片效果：

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但是需要注意一点，以上代码需要依赖于系统字体，如果 font_type设置不正确，就会抛出 OSError 异常。

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对于CenOS系统，字体文件一般在 /usr/share/fonts/dejavu/ 下，如CentOS 7.4:

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从中随意选取一个即可。windows 下同理，只需将 font_type 设置成正确的字体路径即可，如

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

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2.如何在网页中显示验证码

在上述代码中，验证码都是以文件的方式保存。如果要在web中使用验证码，不可能每次都先生成验证码图片，先保存到磁盘，再返回给前端 web。这样会增加磁盘的开销，另外频繁产生的验证码也会占用大量的磁盘空间。这时，可以使用 BytesIO 模块，使验证码图片的读写直接在内存中进行，并直接返回给前端。同时将正确验证码字符串存在session中，当用户提交表单时，就可以和session中的正确字符串作比较了。

以Flask为例，以下为在Flask中使用验证码的完整 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" # 小写字母，去除可能干扰的i，l，o，z_upper_cases = _letter_cases.upper() # 大写字母_numbers = ''.join(map(str, range(10))) # 数字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: 生成验证码图片  @param size: 图片的大小，格式（宽，高），默认为(120, 30)  @param chars: 允许的字符集合，格式字符串  @param img_type: 图片保存的格式，默认为GIF，可选的为GIF，JPEG，TIFF，PNG  @param mode: 图片模式，默认为RGB  @param bg_color: 背景颜色，默认为白色  @param fg_color: 前景色，验证码字符颜色，默认为蓝色#0000FF  @param font_size: 验证码字体大小  @param font_type: 验证码字体的详细路径，默认为 ae_AlArabiya.ttf  @param length: 验证码字符个数  @param draw_lines: 是否划干扰线  @param n_lines: 干扰线的条数范围，格式元组，默认为(1, 2)，只有draw_lines为True时有效  @param draw_points: 是否画干扰点  @param point_chance: 干扰点出现的概率，大小范围[0, 100]  @return: [0]: PIL Image实例  @return: [1]: 验证码图片中的字符串  '''  width, height = size # 宽， 高  img = Image.new(mode, size, bg_color) # 创建图形  draw = ImageDraw.Draw(img) # 创建画笔  def get_chars():    '''生成给定长度的字符串，返回列表格式'''    return random.sample(chars, length)  def create_lines():    '''绘制干扰线'''    line_num = random.randint(*n_line) # 干扰线条数    for i in range(line_num):      # 起始点      begin = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))      # 结束点      end = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))      draw.line([begin, end], fill=(0, 0, 0))  def create_points():    '''绘制干扰点'''    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():    '''绘制验证码字符'''    c_chars = get_chars()    strs = ' %s ' % ' '.join(c_chars) # 每个字符前后以空格隔开    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()  # 图形扭曲参数  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) # 创建扭曲  img = img.filter(ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE) # 滤镜，边界加强（阈值更大）  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发给前端,或者在后台使用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事件用于每次点击时获取一个新的验证码    <p><input type=submit value=Login>  </form>  """if __name__ == "__main__":  app.run(host="0.0.0.0", port=18888, debug=True)

最终效果：

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