利用zxing生成二维码

其他 2019-01-29 15:48:02 阅读次数: 0

在如今的生活中，二维码随处可见，二维码的出现既减少了宣传纸张的浪费，又方便了人们的生活。这一篇我来说说 Java 利用第三方 Jar 包 zxing 生成二维码。

1、下载zxing相关Jar包并引入工程中

如果是maven工程，则在pom.xml中引入如下dependency即可，若不是maven工程，则可自行百度”zxing Jar“下载。

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.google.zxing/core -->
<dependency>
    <groupId>com.google.zxing</groupId>
    <artifactId>core</artifactId>
    <version>3.3.0</version>
</dependency>

2、生成二维码主要有两种，一种是最普通的黑白二维码，另一种是中间带logo的彩色二维码，下面来一一介绍。

1）普通二维码

 

这种二维码的实现原理比较简单，就是根据二维码的高度和宽度，再根据zxing中的算法，拆分成一个一个的像素点，用黑白两色来填充即可。

    /**
     * 生成二维码图片文件（不带LOGO）
     *
     * @param content 要生成二维码的内容
     * @param width 二维码的高度
     * @param height 二维码的宽度
     * @return 二维码图片
     * @throws WriterException 异常
     */
    private static BufferedImage genQrcode(String content, int width, int height) throws WriterException {
        Map<EncodeHintType, String> hints = new HashMap<>();
        hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
        
        //根据高度和宽度生成像素矩阵
        BitMatrix bitMatrix = multiWriter.encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);

        BufferedImage image = new BufferedImage(bitMatrix.getWidth(), bitMatrix.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        for (int x = 0; x < bitMatrix.getWidth(); x++) {
            for (int y = 0; y < bitMatrix.getHeight(); y++) {
                //填充黑白两色
                image.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? BLACK : WHITE);
            }
        }

        return image;
    }

2）中间带logo的彩色二维码

 

这种二维码的实现原理是根据二维码的高度和宽度，再根据zxing中的算法，拆分成一个一个的像素点，用各种颜色来填充，实现彩色二维码和渐变色二维码。中间的logo则是相同原理，将logo图片拆解成像素点，在二维码中间区域用logo的像素点来填充。

下面列举几种二维码样式的核心生成代码

// 左上角颜色,根据自己需要调整颜色范围和颜色
if (x > 0 && x < 170 && y > 0 && y < 170) {
    Color color = new Color(231, 144, 56);
    int colorInt = color.getRGB();
    pixels[y * width + x] = matrix.get(x, y) ? colorInt : 16777215;
}
// 读取源图像并拆分成像素点
BufferedImage scaleImage = scale(srcImagePath, IMAGE_WIDTH, IMAGE_HEIGHT, true);
int[][] srcPixels = new int[IMAGE_WIDTH][IMAGE_HEIGHT];
for (int i = 0; i < scaleImage.getWidth(); i++) {
    for (int j = 0; j < scaleImage.getHeight(); j++) {
        srcPixels[i][j] = scaleImage.getRGB(i, j);//图片的像素点
    }
}
。。。

// 将Logo图片的像素点填充到二维码中间区域
if (x > halfW - IMAGE_HALF_WIDTH
       && x < halfW + IMAGE_HALF_WIDTH
       && y > halfH - IMAGE_HALF_WIDTH
       && y < halfH + IMAGE_HALF_WIDTH) {
    pixels[y * width + x] = srcPixels[x - halfW + IMAGE_HALF_WIDTH][y - halfH + IMAGE_HALF_WIDTH];
}
if (matrix.get(x, y)) {
   //生成渐变色
   if (x < width / 2) {
     int num1 = (int) (255 - (255.0 - 120.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
     int num2 = (int) (0 - (0.0 - 0.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
     int num3 = (int) (0 - (0.0 - 0.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
     Color color = new Color(num1, num2, num3);
     int colorInt = color.getRGB();
     // 此处可以修改二维码的颜色，可以分别制定二维码和背景的颜色；
     pixels[y * width + x] = matrix.get(x, y) ? colorInt : 0xFF000000;// 0x000000:0xffffff
   } else {
     int num1 = (int) (0 - (0.0 - 0.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
     int num2 = (int) (0 - (0.0 - 0.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
     int num3 = (int) (255 - (255.0 - 120.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
     Color color = new Color(num1, num2, num3);
     int colorInt = color.getRGB();
     // 此处可以修改二维码的颜色，可以分别制定二维码和背景的颜色；
     pixels[y * width + x] = matrix.get(x, y) ? colorInt : 0xFF000000;// 0x000000:0xffffff
   }
} else {
   pixels[y * width + x] = -1;  //白色
}
if (matrix.get(x, y)) {
   //生成4色
   if (x < width / 2 && y < height / 2) {
      pixels[y * width + x] = 0xFF0094FF;// 蓝色
      Integer.toHexString(new Random().nextInt());
   } else if (x < width / 2 && y > height / 2) {
      pixels[y * width + x] = 0xFFFED545;// 黄色
   } else if (x > width / 2 && y > height / 2) {
      pixels[y * width + x] = 0xFF5ACF00;// 绿色
   } else {
      pixels[y * width + x] = 0xFF000000;// 黑色
   }
} else {
   pixels[y * width + x] = -1;  //白色
}

3、总结

以上说明了几种二维码的生成原理，并列举出了部份核心代码，其实根据拆分像素的原理，可以用任何形式的像素内容替换二维码中的像素，这样则可进行二维码的深度定制，生成其他更漂亮的二维码。

这里推荐CSDN的”一灰灰blog“，这篇文章讲解了如何深度定制二维码，希望大家可以看看。

https://blog.csdn.net/liuyueyi25/article/details/77131810

                               （CSDN”一灰灰blog“深度定制的二维码）

最后，贴上本篇文章中生成二维码的完整代码，供大家参考，希望能有所帮助。

package com.qrcode;

import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.EncodeHintType;
import com.google.zxing.MultiFormatWriter;
import com.google.zxing.WriterException;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;

import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.image.AffineTransformOp;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

public class CreateColourImageQRCode {

    // 图片宽度的一半
    private static final int IMAGE_WIDTH = 50;
    private static final int IMAGE_HEIGHT = 50;
    private static final int IMAGE_HALF_WIDTH = IMAGE_WIDTH / 2;
    private static final int FRAME_WIDTH = 2;
    private static final int BLACK = 0xFF000000;
    private static final int WHITE = 0xFFFFFFFF;

    // 二维码写码器
    private static MultiFormatWriter multiWriter = new MultiFormatWriter();

    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {

        // 依次为内容,宽,长,储存路径
        CreateColourImageQRCode.encode("https://www.baidu.com/", 500, 500, null,
                "d:\\qrcode.jpg");

        // 依次为内容,宽,长,logo图标路径,储存路径
        CreateColourImageQRCode.encode("https://www.baidu.com/", 500, 500, "d:\\logo.jpg",
                "d:\\qrcode2.jpg");
    }

    /**
     * 生成二维码
     *
     * @param content       要生成二维码的内容
     * @param width         二维码的宽度
     * @param height        二维码的高度
     * @param srcImagePath  二维码中间logo图片的路径
     * @param destImagePath 生成二维码图片的路径
     * @return 是否生成成功
     */
    public static void encode(String content, int width, int height, String srcImagePath, String destImagePath) {

        try {
            if (srcImagePath == null || "".equals(srcImagePath)) {
                //生成二维码图片文件（不带LOGO）
                ImageIO.write(genQrcode(content, width, height), "jpg", new File(destImagePath));
            } else {
                //生成二维码图片文件（带LOGO）
                ImageIO.write(genQrcodeWithLogo(content, width, height, srcImagePath), "jpg", new File(destImagePath));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 生成二维码图片文件（不带LOGO）
     *
     * @param content 要生成二维码的内容
     * @param width   二维码的高度
     * @param height  二维码的宽度
     * @return 二维码图片
     * @throws WriterException 异常
     */
    private static BufferedImage genQrcode(String content, int width, int height) throws WriterException {
        Map<EncodeHintType, String> hints = new HashMap<>();
        hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");

        //根据高度和宽度生成像素矩阵
        BitMatrix bitMatrix = multiWriter.encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);

        BufferedImage image = new BufferedImage(bitMatrix.getWidth(), bitMatrix.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        for (int x = 0; x < bitMatrix.getWidth(); x++) {
            for (int y = 0; y < bitMatrix.getHeight(); y++) {
                //填充黑白两色
                image.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? BLACK : WHITE);
            }
        }

        return image;
    }


    /**
     * 生成二维码图片文件（带LOGO）
     *
     * @param content      要生成二维码的内容
     * @param width        二维码的宽度
     * @param height       二维码的高度
     * @param srcImagePath 二维码中间logo图片的路径
     * @return 二维码图片
     * @throws WriterException 异常
     * @throws IOException     异常
     */
    private static BufferedImage genQrcodeWithLogo(String content, int width,
                                                   int height, String srcImagePath) throws WriterException, IOException {
        // 读取源图像并拆分成像素点
        BufferedImage scaleImage = scale(srcImagePath, IMAGE_WIDTH, IMAGE_HEIGHT, true);
        int[][] srcPixels = new int[IMAGE_WIDTH][IMAGE_HEIGHT];
        for (int i = 0; i < scaleImage.getWidth(); i++) {
            for (int j = 0; j < scaleImage.getHeight(); j++) {
                srcPixels[i][j] = scaleImage.getRGB(i, j);//图片的像素点
            }
        }
        //编码
        Map hints = new Hashtable<EncodeHintType, String>();
        hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");
        //设置容错等级，在这里我们使用M级别
        hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.M);
        // 生成二维码
        BitMatrix matrix = multiWriter.encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);

        // 二维矩阵转为一维像素数组
        int halfW = matrix.getWidth() / 2;
        int halfH = matrix.getHeight() / 2;
        int[] pixels = new int[width * height];

        for (int y = 0; y < matrix.getHeight(); y++) {
            for (int x = 0; x < matrix.getWidth(); x++) {
                // 左上角颜色,根据自己需要调整颜色范围和颜色
                if (x > 0 && x < 170 && y > 0 && y < 170) {
                    Color color = new Color(231, 144, 56);
                    int colorInt = color.getRGB();
                    pixels[y * width + x] = matrix.get(x, y) ? colorInt : 16777215;
                } else
                    // 将Logo图片的像素点填充到二维码中间区域
                    if (x > halfW - IMAGE_HALF_WIDTH
                            && x < halfW + IMAGE_HALF_WIDTH
                            && y > halfH - IMAGE_HALF_WIDTH
                            && y < halfH + IMAGE_HALF_WIDTH) {
                        pixels[y * width + x] = srcPixels[x - halfW + IMAGE_HALF_WIDTH][y - halfH + IMAGE_HALF_WIDTH];
                    }
                    // 在图片四周形成边框
                    else if ((x > halfW - IMAGE_HALF_WIDTH - FRAME_WIDTH
                            && x < halfW - IMAGE_HALF_WIDTH + FRAME_WIDTH
                            && y > halfH - IMAGE_HALF_WIDTH - FRAME_WIDTH && y < halfH + IMAGE_HALF_WIDTH + FRAME_WIDTH)
                            || (x > halfW + IMAGE_HALF_WIDTH - FRAME_WIDTH
                            && x < halfW + IMAGE_HALF_WIDTH + FRAME_WIDTH
                            && y > halfH - IMAGE_HALF_WIDTH - FRAME_WIDTH && y < halfH + IMAGE_HALF_WIDTH + FRAME_WIDTH)
                            || (x > halfW - IMAGE_HALF_WIDTH - FRAME_WIDTH
                            && x < halfW + IMAGE_HALF_WIDTH + FRAME_WIDTH
                            && y > halfH - IMAGE_HALF_WIDTH - FRAME_WIDTH && y < halfH - IMAGE_HALF_WIDTH + FRAME_WIDTH)
                            || (x > halfW - IMAGE_HALF_WIDTH - FRAME_WIDTH
                            && x < halfW + IMAGE_HALF_WIDTH + FRAME_WIDTH
                            && y > halfH + IMAGE_HALF_WIDTH - FRAME_WIDTH && y < halfH + IMAGE_HALF_WIDTH + FRAME_WIDTH)) {
                        pixels[y * width + x] = 0xfffffff;
                    } else {
                        if (matrix.get(x, y)) {
//                            //生成4色
//                            if (x < width / 2 && y < height / 2) {
//                                pixels[y * width + x] = 0xFF0094FF;// 蓝色
//                                Integer.toHexString(new Random().nextInt());
//                            } else if (x < width / 2 && y > height / 2) {
//                                pixels[y * width + x] = 0xFFFED545;// 黄色
//                            } else if (x > width / 2 && y > height / 2) {
//                                pixels[y * width + x] = 0xFF5ACF00;// 绿色
//                            } else {
//                                pixels[y * width + x] = 0xFF000000;// 黑色
//                            }

                            //生成渐变色
                            if (x < width / 2) {
                                int num1 = (int) (255 - (255.0 - 120.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
                                int num2 = (int) (0 - (0.0 - 0.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
                                int num3 = (int) (0 - (0.0 - 0.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
                                Color color = new Color(num1, num2, num3);
                                int colorInt = color.getRGB();
                                // 此处可以修改二维码的颜色，可以分别制定二维码和背景的颜色；
                                pixels[y * width + x] = matrix.get(x, y) ? colorInt : 0xFF000000;// 0x000000:0xffffff
                            } else {
                                int num1 = (int) (0 - (0.0 - 0.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
                                int num2 = (int) (0 - (0.0 - 0.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
                                int num3 = (int) (255 - (255.0 - 120.0) / matrix.getHeight() * (matrix.getHeight() - y));
                                Color color = new Color(num1, num2, num3);
                                int colorInt = color.getRGB();
                                // 此处可以修改二维码的颜色，可以分别制定二维码和背景的颜色；
                                pixels[y * width + x] = matrix.get(x, y) ? colorInt : 0xFF000000;// 0x000000:0xffffff
                            }
                        } else {
                            pixels[y * width + x] = -1;  //白色
                        }
                    }
            }
        }

        BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        image.getRaster().setDataElements(0, 0, width, height, pixels);

        return image;
    }

    /**
     * 把传入的原始图像按高度和宽度进行缩放，生成符合要求的图标
     *
     * @param srcImageFile 源文件地址
     * @param height       目标高度
     * @param width        目标宽度
     * @param hasFiller    比例不对时是否需要补白：true为补白; false为不补白;
     * @throws IOException
     */
    private static BufferedImage scale(String srcImageFile, int height, int width, boolean hasFiller) throws IOException {
        double ratio = 0.0; // 缩放比例
        File file = new File(srcImageFile);
        BufferedImage srcImage = ImageIO.read(new File(srcImageFile));
        Image destImage = srcImage.getScaledInstance(width, height, BufferedImage.SCALE_SMOOTH);
        // 计算比例
        if ((srcImage.getHeight() > height) || (srcImage.getWidth() > width)) {
            if (srcImage.getHeight() > srcImage.getWidth()) {
                ratio = (new Integer(height)).doubleValue() / srcImage.getHeight();
            } else {
                ratio = (new Integer(width)).doubleValue() / srcImage.getWidth();
            }
            AffineTransformOp op = new AffineTransformOp(AffineTransform.getScaleInstance(ratio, ratio), null);
            destImage = op.filter(srcImage, null);
        }
        if (hasFiller) {// 补白
            BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
            Graphics2D graphic = image.createGraphics();
            graphic.setColor(Color.white);
            graphic.fillRect(0, 0, width, height);
            if (width == destImage.getWidth(null)) {
                graphic.drawImage(destImage, 0,
                        (height - destImage.getHeight(null)) / 2,
                        destImage.getWidth(null), destImage.getHeight(null),
                        Color.white, null);//画图片
            } else {
                graphic.drawImage(destImage,
                        (width - destImage.getWidth(null)) / 2, 0,
                        destImage.getWidth(null), destImage.getHeight(null),
                        Color.white, null);
            }
            graphic.dispose();
            destImage = image;
        }
        return (BufferedImage) destImage;
    }
}
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