Java生成和解析二维码

前言：曾经有做过不少微信公众号和移动网站的项目，对二维码还算有点了解，刚收到这个任务的时候就想着竟然要用二维码存文本，那就得先考究一下这小小的二维码到底能存多少的东西了。
需求：使用二维码存放文本（xml、json），手机通过扫描二维码获取该文本信息。

什么是二维码（网络资料）：

二维码又称二维条码，常见的二维码为QR Code，QR全称Quick Response，是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的Bar Code条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型。
编码二维码 就是将给定的一些文字、数字转换为一张经过特定处理的图片，而解析二维码则相反，就是将一张经过编码的图片解析为数字或者文字。
一个二维码可容纳多达 1850个大写字母 ≈ 2710个数字 ≈ 1108个字节 ≈ 500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。

开发

zxing

首先找到的框架是google的zxing

<!-- 谷歌 1D/2D条形码图像处理库  -->
<dependency>
  <groupId>com.google.zxing</groupId>
  <artifactId>core</artifactId>
  <version>3.3.0</version>
</dependency>

操作了一波，写了个工具类QRUtil

import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Image;
import java.awt.Shape;
import java.awt.geom.RoundRectangle2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.*;
import java.util.Hashtable;
import javax.imageio.ImageIO;
import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.BinaryBitmap;
import com.google.zxing.DecodeHintType;
import com.google.zxing.EncodeHintType;
import com.google.zxing.MultiFormatReader;
import com.google.zxing.MultiFormatWriter;
import com.google.zxing.Result;
import com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;
import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;

/**
 * QRCode生成工具类
 * @author: stone
 * @create: 2019-08-08 14:34
 **/
public class QRCodeUtil {

    private static final String CHARSET = "utf-8";
    private static final String FORMAT_NAME = "JPG";
    // 二维码尺寸
    private static final int QRCODE_SIZE = 600;
    // LOGO宽度
    private static final int WIDTH = 60;
    // LOGO高度
    private static final int HEIGHT = 60;

    private static BufferedImage createImage(String content, String imgPath, boolean needCompress) throws Exception {
        Hashtable hints = new Hashtable();
        hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.H);
        hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, CHARSET);
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 1);
        BitMatrix bitMatrix = new MultiFormatWriter().encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, QRCODE_SIZE, QRCODE_SIZE,
                hints);
        int width = bitMatrix.getWidth();
        int height = bitMatrix.getHeight();
        BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            for (int y = 0; y < height; y++) {
                image.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? 0xFF000000 : 0xFFFFFFFF);
            }
        }
        if (imgPath == null || "".equals(imgPath)) {
            return image;
        }
        // 插入图片
        QRCodeUtil.insertImage(image, imgPath, needCompress);
        return image;
    }

    private static void insertImage(BufferedImage source, String imgPath, boolean needCompress) throws Exception {
        File file = new File(imgPath);
        if (!file.exists()) {
            System.err.println("" + imgPath + "   该文件不存在！");
            return;
        }
        Image src = ImageIO.read(new File(imgPath));
        int width = src.getWidth(null);
        int height = src.getHeight(null);
        if (needCompress) { // 压缩LOGO
            if (width > WIDTH) {
                width = WIDTH;
            }
            if (height > HEIGHT) {
                height = HEIGHT;
            }
            Image image = src.getScaledInstance(width, height, Image.SCALE_SMOOTH);
            BufferedImage tag = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
            Graphics g = tag.getGraphics();
            g.drawImage(image, 0, 0, null); // 绘制缩小后的图
            g.dispose();
            src = image;
        }
        // 插入LOGO
        Graphics2D graph = source.createGraphics();
        int x = (QRCODE_SIZE - width) / 2;
        int y = (QRCODE_SIZE - height) / 2;
        graph.drawImage(src, x, y, width, height, null);
        Shape shape = new RoundRectangle2D.Float(x, y, width, width, 6, 6);
        graph.setStroke(new BasicStroke(3f));
        graph.draw(shape);
        graph.dispose();
    }

    public static void encode(String content, String imgPath, String destPath, boolean needCompress) throws Exception {
        BufferedImage image = QRCodeUtil.createImage(content, imgPath, needCompress);
        mkdirs(destPath);
        // String file = new Random().nextInt(99999999)+".jpg";
        // ImageIO.write(image, FORMAT_NAME, new File(destPath+"/"+file));
        ImageIO.write(image, FORMAT_NAME, new File(destPath));
    }

    public static BufferedImage encode(String content, String imgPath, boolean needCompress) throws Exception {
        BufferedImage image = QRCodeUtil.createImage(content, imgPath, needCompress);
        return image;
    }

    public static void mkdirs(String destPath) {
        File file = new File(destPath);
        // 当文件夹不存在时，mkdirs会自动创建多层目录，区别于mkdir．(mkdir如果父目录不存在则会抛出异常)
        if (!file.exists() && !file.isDirectory()) {
            file.mkdirs();
        }
    }

    public static void encode(String content, String imgPath, String destPath) throws Exception {
        QRCodeUtil.encode(content, imgPath, destPath, false);
    }

    public static void encode(String content, String destPath) throws Exception {
        QRCodeUtil.encode(content, null, destPath, false);
    }

    public static void encode(String content, String imgPath, OutputStream output, boolean needCompress)
            throws Exception {
        BufferedImage image = QRCodeUtil.createImage(content, imgPath, needCompress);
        ImageIO.write(image, FORMAT_NAME, output);
    }

    public static void encode(String content, OutputStream output) throws Exception {
        QRCodeUtil.encode(content, null, output, false);
    }

    public static String decode(File file) throws Exception {
        BufferedImage image;
        image = ImageIO.read(file);
        if (image == null) {
            return null;
        }
        BufferedImageLuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(image);
        BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
        Result result;
        Hashtable hints = new Hashtable();
        hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, CHARSET);
        result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, hints);
        String resultStr = result.getText();
        return resultStr;
    }

    public static String decode(String path) throws Exception {
        return QRCodeUtil.decode(new File(path));
    }

    public static void main(String args[]){
        // 存放在二维码中的内容
        String aimTextPath = "E:\\QRCode导出文件夹\\《最长的电影》.txt";
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        try{
            FileInputStream fis = new FileInputStream(aimTextPath);
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "GBK");
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
            String line = null;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                result.append(line);
                result.append("\r\n"); // 补上换行符
            }

            br.close();
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        String text = result.toString();

        // 嵌入二维码的图片路径
        String imgPath = "E:\\QRCode导出文件夹\\logo.jpg";
        // 生成的二维码的路径及名称
        String destPath = "E:\\QRCode导出文件夹\\img.jpg";
        try {
            //生成二维码
            QRCodeUtil.encode(text, imgPath, destPath, true);
            // 解析二维码
            String str = QRCodeUtil.decode(destPath);
            // 打印出解析出的内容
            System.out.println(str);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代码很简单，随便看看都能看懂。
经过测试哦，自己写的解析二维码的那段代码并不是很高效，如果当前二维码中存储的内容比较满的话，这段解析方法会报错，具体是zxing读取不到内容，没有深究。比如如下二维码：

里面存了《最长的电影》这首歌的全歌词，算上换行符总字符314个。由于对业务还不是很清楚，这里的314个不知道属于什么级别，但是感觉应该够用。
可是我是不满足这套工具类了，于是又找到另一个工具库。

hutool

这对于java工程师来说算是一个宝藏了，里面封装了五花八门的util，刚找到这个工具库的时候我直接笑出了声…咳嗯。这里面也包含了对com.google.zxing的封装，不试不知道，它里面封装的方法比我上面写的效率高呢…这个包也开源，可以看到里面的具体内容，但是由于我公司的项目已经导入了hutool这个包，所以在这个基础上就直接使用hutool比我再导入zxing并进行封装会更节省项目体积。
唠嗑了这么多，贴hutool的官方api吧。

Hutool官网：https://hutool.cn/
QrCodeUtil api：https://apidoc.gitee.com/loolly/hutool/

maven引用：

<dependency>
  <groupId>cn.hutool</groupId>
  <artifactId>hutool-all</artifactId>
  <version>4.5.15</version>
</dependency>

版权声明：文章内容总结于网络，如侵犯到原作者权益，请与我联系删除或授权事宜