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Canvas入门实战之实现一个图形验证码

 本文主要介绍用canvas实现图形验证码的一些思路以及如何用javascript面向对象的方式更友好的实现canvas的功能，关于canvas的一些基本使用方法和API我整理了一个思维导图，大家感兴趣的可以参考学习。

成都创新互联是一家集网站建设,西夏企业网站建设,西夏品牌网站建设,网站定制,西夏网站建设报价,网络营销,网络优化,西夏网站推广为一体的创新建站企业，帮助传统企业提升企业形象加强企业竞争力。可充分满足这一群体相比中小企业更为丰富、高端、多元的互联网需求。同时我们时刻保持专业、时尚、前沿，时刻以成就客户成长自我，坚持不断学习、思考、沉淀、净化自己，让我们为更多的企业打造出实用型网站。

 

你将收获

  • 闭包的使用
  • canvas常用api的使用
  • javascript面向对象的实现方式
  • 实现一个canvas的图形验证码的一般思路和常用算法

设计思路

  1. 用canvas生成画布
  2. 用canvas画干扰线或躁点
  3. 生成随机不重复的n的字母
  4. 用canvas绘制文字
  5. 初始化和canvas点击事件
  6. 组件化封装

文末将附上组件封装的源码，欢迎大家随时沟通交流。关于项目的打包，我将使用自己基于gulp4搭建的9012教你如何使用gulp4开发项目脚手架。

效果预览

实现思路

我将按照上文中的设计思路的步骤一步步实现，首先我们先定义一个es5类：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. function Gcode(el, option) {
    2. 
  
  
  
  
  2.     this.el = typeof el === 'string' ? document.querySelector(el) : el;
    3. 
  
  
  
  
  3.     this.option = option;
    4. 
  
  
  
  
  4.     this.init();
    5. 
  
  
  
  
  5. }
    6.

其中init是用来初始化用的，参数el代表需要挂载的元素或元素id，option为传入的可选项，稍后会在代码中体现，通常这也是面向对象的常用套路。

1.绘制画布

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. Gcode.prototype = {
    2. 
  
  
  
  
  2.     constructor: Gcode,
    3. 
  
  
  
  
  3.     init: function() {
    4. 
  
  
  
  
  4.         if(this.el.getContext) {
    5. 
  
  
  
  
  5.             isSupportCanvas = true;
    6. 
  
  
  
  
  6.             var ctx = this.el.getContext('2d'),
    7. 
  
  
  
  
  7.             // 设置画布宽高
    8. 
  
  
  
  
  8.             cw = this.el.width = this.option.width || 200,
    9. 
  
  
  
  
  9.             ch = this.el.height = this.option.height || 40;
    10. 
  
  
  
  
  10.         }
    11. 
  
  
  
  
  11.     }
    12. 
  
  
  
  
  12. }
    13.

这里我们在初始化方法中先定义一个canvas画布，宽高为用户自定义的宽高，默认为200*40。

2.绘制干扰线

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 画干扰线
    2. 
  
  
  
  
  2. drawLine: function(ctx, lineNum, maxW, maxH) {
    3. 
  
  
  
  
  3.     ctx.clearRect(0, 0, maxW, maxH);
    4. 
  
  
  
  
  4.     for(var i=0; i < lineNum; i++) {
    5. 
  
  
  
  
  5.         var dx1 = Math.random()* maxW,
    6. 
  
  
  
  
  6.             dy1 = Math.random()* maxH,
    7. 
  
  
  
  
  7.             dx2 = Math.random()* maxW,
    8. 
  
  
  
  
  8.             dy2 = Math.random()* maxH;
    9. 
  
  
  
  
  9.         ctx.strokeStyle = 'rgb(' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ')';
    10. 
  
  
  
  
  10.         ctx.beginPath();
    11. 
  
  
  
  
  11.         ctx.moveTo(dx1, dy1);
    12. 
  
  
  
  
  12.         ctx.lineTo(dx2, dy2);
    13. 
  
  
  
  
  13.         ctx.stroke();
    14. 
  
  
  
  
  14.     }
    15. 
  
  
  
  
  15. }
    16.

这里我们对类Gcode定义原型方法drawLine，然后通过for循环绘制随机位置的线条，为了让canvas每次点击能清空之前的干扰线，我们使用clearRect来清除画布。

3.生成随机不重复的n个字符

我们通过递归实现，如下==：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 生成唯一文字
    2. 
  
  
  
  
  2. generateUniqueText: function(source, hasList, limit) {
    3. 
  
  
  
  
  3.     var text = source[Math.floor(Math.random()*limit)];
    4. 
  
  
  
  
  4.     if(hasList.indexOf(text) > -1) {
    5. 
  
  
  
  
  5.         return this.generateUniqueText(source, hasList, limit)
    6. 
  
  
  
  
  6.     }else {
    7. 
  
  
  
  
  7.         return text
    8. 
  
  
  
  
  8.     }  
    9. 
  
  
  
  
  9. }
    10. 
  
  
  
  
  10. // 生成指定个数的随机文字
    11. 
  
  
  
  
  11. randomText: function(len) {
    12. 
  
  
  
  
  12.     var source = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e',
    13. 
  
  
  
  
  13.     'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 
    14. 
  
  
  
  
  14.     'k', 'l', 'm', 'o', 'p',
    15. 
  
  
  
  
  15.     'q', 'r', 's', 't', 'u',
    16. 
  
  
  
  
  16.     'v', 'w', 'x', 'y', 'z'];
    17. 
  
  
  
  
  17.     var result = [];
    18. 
  
  
  
  
  18.     var sourceLen = source.length;
    19. 
  
  
  
  
  19.     for(var i=0; i< len; i++) {
    20. 
  
  
  
  
  20.         var text = this.generateUniqueText(source, result, sourceLen);
    21. 
  
  
  
  
  21.         result.push(text)
    22. 
  
  
  
  
  22.     }
    23. 
  
  
  
  
  23.     return result.join('')
    24. 
  
  
  
  
  24. }
    25.

我们通过定义一个字母表，传入生成的随机字母的个数，配合generateUniqueText来实现生成唯一不重复的n个随机字符。当然笔者认为这个方法并不优雅，你也可以使用uuid的方式或者更好的方式，欢迎随时和笔者交流。

4.用canvas绘制文字

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 画文字
    2. 
  
  
  
  
  2. drawText: function(ctx, text, maxH) {
    3. 
  
  
  
  
  3.     var len = text.length;
    4. 
  
  
  
  
  4.     for(var i=0; i < len; i++) {
    5. 
  
  
  
  
  5.         var dx = 30 * Math.random() + 30* i,
    6. 
  
  
  
  
  6.             dy = Math.random()* 5 + maxH/2;
    7. 
  
  
  
  
  7.         ctx.fillStyle = 'rgb(' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ')';
    8. 
  
  
  
  
  8.         ctx.font = '30px Helvetica';
    9. 
  
  
  
  
  9.         ctx.textBaseline = 'middle';
    10. 
  
  
  
  
  10.         ctx.fillText(text[i], dx, dy);
    11. 
  
  
  
  
  11.     }
    12. 
  
  
  
  
  12. },
    13.

这里和上文画线实现类似。就不做过多介绍了。

5.初始化和canvas点击事件

接下来我们看看完整的初始化代码：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. init: function() {
    2. 
  
  
  
  
  2.     if(this.el.getContext) {
    3. 
  
  
  
  
  3.         isSupportCanvas = true;
    4. 
  
  
  
  
  4.         var ctx = this.el.getContext('2d'),
    5. 
  
  
  
  
  5.         // 设置画布宽高
    6. 
  
  
  
  
  6.         cw = this.el.width = this.option.width || 200,
    7. 
  
  
  
  
  7.         ch = this.el.height = this.option.height || 40,
    8. 
  
  
  
  
  8.         textLen = this.option.textLen || 4,
    9. 
  
  
  
  
  9.         lineNum = this.option.lineNum || 4;
    10. 
  
  
  
  
  10.         var text = this.randomText(textLen);
    11. 
  
  
  
  
  11. 
  
  
  
  
  12.         this.onClick(ctx, textLen, lineNum, cw, ch);
    13. 
  
  
  
  
  13.         this.drawLine(ctx, lineNum, cw, ch);
    14. 
  
  
  
  
  14.         this.drawText(ctx, text, ch);
    15. 
  
  
  
  
  15.     }
    16. 
  
  
  
  
  16. }
    17.

点击事件主要是为了用户点击可以切换验证码：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. onClick: function(ctx, textLen, lineNum, cw, ch) {
    2. 
  
  
  
  
  2.     var _ = this;
    3. 
  
  
  
  
  3.     this.el.addEventListener('click', function(){
    4. 
  
  
  
  
  4.         text = _.randomText(textLen);
    5. 
  
  
  
  
  5.         _.drawLine(ctx, lineNum, cw, ch);
    6. 
  
  
  
  
  6.         _.drawText(ctx, text, ch);
    7. 
  
  
  
  
  7.     }, false)
    8. 
  
  
  
  
  8. }
    9.

到此，一个完整的验证码组件实现完成，怎么用呢?如下：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. new Gcode('#canvas_code', {
    2. 
  
  
  
  
  2.         lineNum: 6,  // 可选
    3. 
  
  
  
  
  3.         textLen: 4,  // 可选
    4. 
  
  
  
  
  4.         width: 200,  // 可选
    5. 
  
  
  
  
  5.         height: 50   // 可选
    6. 
  
  
  
  
  6.     })
    7.

完整代码如下，欢迎学习交流：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // canvas绘制图形验证码
    2. 
  
  
  
  
  2.     (function(){
    3. 
  
  
  
  
  3.         function Gcode(el, option) {
    4. 
  
  
  
  
  4.             this.el = typeof el === 'string' ? document.querySelector(el) : el;
    5. 
  
  
  
  
  5.             this.option = option;
    6. 
  
  
  
  
  6.             this.init();
    7. 
  
  
  
  
  7.         }
    8. 
  
  
  
  
  8.         Gcode.prototype = {
    9. 
  
  
  
  
  9.             constructor: Gcode,
    10. 
  
  
  
  
  10.             init: function() {
    11. 
  
  
  
  
  11.                 if(this.el.getContext) {
    12. 
  
  
  
  
  12.                     isSupportCanvas = true;
    13. 
  
  
  
  
  13.                     var ctx = this.el.getContext('2d'),
    14. 
  
  
  
  
  14.                     // 设置画布宽高
    15. 
  
  
  
  
  15.                     cw = this.el.width = this.option.width || 200,
    16. 
  
  
  
  
  16.                     ch = this.el.height = this.option.height || 40,
    17. 
  
  
  
  
  17.                     textLen = this.option.textLen || 4,
    18. 
  
  
  
  
  18.                     lineNum = this.option.lineNum || 4;
    19. 
  
  
  
  
  19.                     var text = this.randomText(textLen);
    20. 
  
  
  
  
  20.         
    21. 
  
  
  
  
  21.                     this.onClick(ctx, textLen, lineNum, cw, ch);
    22. 
  
  
  
  
  22.                     this.drawLine(ctx, lineNum, cw, ch);
    23. 
  
  
  
  
  23.                     this.drawText(ctx, text, ch);
    24. 
  
  
  
  
  24.                 }
    25. 
  
  
  
  
  25.             },
    26. 
  
  
  
  
  26.             onClick: function(ctx, textLen, lineNum, cw, ch) {
    27. 
  
  
  
  
  27.                 var _ = this;
    28. 
  
  
  
  
  28.                 this.el.addEventListener('click', function(){
    29. 
  
  
  
  
  29.                     text = _.randomText(textLen);
    30. 
  
  
  
  
  30.                     _.drawLine(ctx, lineNum, cw, ch);
    31. 
  
  
  
  
  31.                     _.drawText(ctx, text, ch);
    32. 
  
  
  
  
  32.                 }, false)
    33. 
  
  
  
  
  33.             },
    34. 
  
  
  
  
  34.             // 画干扰线
    35. 
  
  
  
  
  35.             drawLine: function(ctx, lineNum, maxW, maxH) {
    36. 
  
  
  
  
  36.                 ctx.clearRect(0, 0, maxW, maxH);
    37. 
  
  
  
  
  37.                 for(var i=0; i < lineNum; i++) {
    38. 
  
  
  
  
  38.                     var dx1 = Math.random()* maxW,
    39. 
  
  
  
  
  39.                         dy1 = Math.random()* maxH,
    40. 
  
  
  
  
  40.                         dx2 = Math.random()* maxW,
    41. 
  
  
  
  
  41.                         dy2 = Math.random()* maxH;
    42. 
  
  
  
  
  42.                     ctx.strokeStyle = 'rgb(' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ')';
    43. 
  
  
  
  
  43.                     ctx.beginPath();
    44. 
  
  
  
  
  44.                     ctx.moveTo(dx1, dy1);
    45. 
  
  
  
  
  45.                     ctx.lineTo(dx2, dy2);
    46. 
  
  
  
  
  46.                     ctx.stroke();
    47. 
  
  
  
  
  47.                 }
    48. 
  
  
  
  
  48.             },
    49. 
  
  
  
  
  49.             // 画文字
    50. 
  
  
  
  
  50.             drawText: function(ctx, text, maxH) {
    51. 
  
  
  
  
  51.                 var len = text.length;
    52. 
  
  
  
  
  52.                 for(var i=0; i < len; i++) {
    53. 
  
  
  
  
  53.                     var dx = 30 * Math.random() + 30* i,
    54. 
  
  
  
  
  54.                         dy = Math.random()* 5 + maxH/2;
    55. 
  
  
  
  
  55.                     ctx.fillStyle = 'rgb(' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ')';
    56. 
  
  
  
  
  56.                     ctx.font = '30px Helvetica';
    57. 
  
  
  
  
  57.                     ctx.textBaseline = 'middle';
    58. 
  
  
  
  
  58.                     ctx.fillText(text[i], dx, dy);
    59. 
  
  
  
  
  59.                 }
    60. 
  
  
  
  
  60.             },
    61. 
  
  
  
  
  61.             // 生成指定个数的随机文字
    62. 
  
  
  
  
  62.             randomText: function(len) {
    63. 
  
  
  
  
  63.                 var source = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e',
    64. 
  
  
  
  
  64.                 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 
    65. 
  
  
  
  
  65.                 'k', 'l', 'm', 'o', 'p',
    66. 
  
  
  
  
  66.                 'q', 'r', 's', 't', 'u',
    67. 
  
  
  
  
  67.                 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'];
    68. 
  
  
  
  
  68.                 var result = [];
    69. 
  
  
  
  
  69.                 var sourceLen = source.length;
    70. 
  
  
  
  
  70.                 for(var i=0; i< len; i++) {
    71. 
  
  
  
  
  71.                     var text = this.generateUniqueText(source, result, sourceLen);
    72. 
  
  
  
  
  72.                     result.push(text)
    73. 
  
  
  
  
  73.                 }
    74. 
  
  
  
  
  74.                 return result.join('')
    75. 
  
  
  
  
  75.             },
    76. 
  
  
  
  
  76.             // 生成唯一文字
    77. 
  
  
  
  
  77.             generateUniqueText: function(source, hasList, limit) {
    78. 
  
  
  
  
  78.                 var text = source[Math.floor(Math.random()*limit)];
    79. 
  
  
  
  
  79.                 if(hasList.indexOf(text) > -1) {
    80. 
  
  
  
  
  80.                     return this.generateUniqueText(source, hasList, limit)
    81. 
  
  
  
  
  81.                 }else {
    82. 
  
  
  
  
  82.                     return text
    83. 
  
  
  
  
  83.                 }  
    84. 
  
  
  
  
  84.             }
    85. 
  
  
  
  
  85.         }
    86. 
  
  
  
  
  86.         new Gcode('#canvas_code', {
    87. 
  
  
  
  
  87.             lineNum: 6
    88. 
  
  
  
  
  88.         })
    89. 
  
  
  
  
  89.     })();
    90.

分享名称：Canvas入门实战之实现一个图形验证码
文章出自：http://wtcwzsj.com/article/dhjjosd.html

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