1、构建maven项目，导入对应依赖
这里引用谷歌的zxing包实现二维码的编码与解码，导入依赖如下所示
<!-- 谷歌二维码 -->
<dependency>
<groupId>com.google.zxing</groupId>
<artifactId>core</artifactId>
<version>3.3.0</version>
</dependency>
2、编写编码与解码的方法
二维码生成工具类如下所示，
import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Image;
import java.awt.Shape;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.geom.RoundRectangle2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.*;
import java.util.Base64;
import java.util.Hashtable;
import javax.imageio.ImageIO;
import com.google.zxing.*;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;
import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;
public class QrCodeUtil {
private static final String CHARSET = "utf-8";
private static final String IMAGE_SUFFIX = "JPG";
/**
* 二维码尺寸
*/
private static final int QRCODE_SIZE = 300;
/**
* LOGO宽度
*/
private static final int WIDTH = 60;
/**
* LOGO高度
*/
private static final int HEIGHT = 60;
/**
* 生成二维码图片， 可自定义容错率
* @param content 二维码内容
* @param logoPath logo图片路径
* @param needCompress 是否需要压缩
* @param level L-7% M-15% Q-25% H-30% 容错级别
* @return
* @throws Exception
*/
private static BufferedImage createImage(String content, String logoPath, boolean needCompress, ErrorCorrectionLevel level) throws Exception {
Hashtable hints = new Hashtable();
hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, level);
hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, CHARSET);
hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 1);
//生成二维码
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);
//构建图片
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 (logoPath == null || "".equals(logoPath)) {
return image;
}
// 插入图片，即中间显示的logo
insertImage(image, logoPath, needCompress);
return image;
}
/**
* 生成二维码图片
* @param content 二维码文字内容
* @param logoPath logo图片路径
* @param needCompress 是否需要压缩
* @return
* @throws Exception
*/
private static BufferedImage createImage(String content, String logoPath, boolean needCompress) throws Exception {
return createImage(content, logoPath, needCompress, ErrorCorrectionLevel.H);
}
/**
* 往二维码插入图片(logo)
* @param source 二维码图片
* @param imgPath logo路径
* @param needCompress 是否需要压缩
* @throws Exception
*/
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;
}
//获取源图片
Image image = ImageIO.read(new File(imgPath));
int width = image.getWidth(null);
int height = image.getHeight(null);
// 压缩LOGO
if (needCompress) {
width = width > WIDTH ? WIDTH : width;
height = height > HEIGHT ? HEIGHT : height;
image = image.getScaledInstance(width, height, Image.SCALE_SMOOTH);
BufferedImage tag = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics g = tag.getGraphics();
// 绘制缩小后的图
g.drawImage(image, 0, 0, null);
g.dispose();
}
// 插入LOGO
Graphics2D graph = source.createGraphics();
int x = (QRCODE_SIZE - width) / 2;
int y = (QRCODE_SIZE - height) / 2;
graph.drawImage(image, 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();
}
/**
* 编码生成二维码图片，固化到硬盘
* @param content 二维码文字内容
* @param logoPath 插入的logo路径
* @param destPath 生成的二维码输出路径
* @param needCompress 是否需要压缩
* @param level 容错率
* @throws Exception
*/
public static void encode(String content, String logoPath, String destPath, boolean needCompress, ErrorCorrectionLevel level) throws Exception {
mkdirs(destPath);
ImageIO.write(createImage(content, logoPath, needCompress, level), IMAGE_SUFFIX, new File(destPath));
}
/**
* 编码生成二维码图片，固化到硬盘
* @param content 二维码文字内容
* @param logoPath logo图片路径
* @param destPath 生成的二维码输出路径
* @param needCompress 是否需要压缩
* @throws Exception
*/
public static void encode(String content, String logoPath, String destPath, boolean needCompress) throws Exception {
mkdirs(destPath);
ImageIO.write(createImage(content, logoPath, needCompress), IMAGE_SUFFIX, new File(destPath));
}
/**
* 编码生成二维码图片，固化到硬盘
* @param content 二维码文字内容
* @param logoPath logo图片路径
* @param destPath 生成的二维码输出路径
* @throws Exception
*/
public static void encode(String content, String logoPath, String destPath) throws Exception {
encode(content, logoPath, destPath, false);
}
/**
* 编码生成二维码图片，固化到硬盘
* @param content 二维码文字内容
* @param destPath 生成的二维码输出路径
* @throws Exception
*/
public static void encode(String content, String destPath) throws Exception {
encode(content, null, destPath, false);
}
/**
* 编码生成二维码图片，输出到流
* @param content 二维码文字内容
* @param logoPath logo图片路径
* @param output 输出流
* @param needCompress 是否需要压缩
* @throws Exception
*/
public static void encode(String content, String logoPath, OutputStream output, boolean needCompress) throws Exception {
ImageIO.write(createImage(content, logoPath, needCompress), IMAGE_SUFFIX, output);
}
/**
* 编码生成二维码图片，输出到流
* @param content 二维码文字内容
* @param output 输出流
* @throws Exception
*/
public static void encode(String content, OutputStream output) throws Exception {
encode(content, null, output, false);
}
/**
* 编码生成二维码图片，转化为base64字符串
* @param content 二维码文字内容
* @param imgPath logo图片路径
* @param needCompress 是否需要压缩
* @param level 容错率
* @param imageSuffix 生成的图片后缀
* @return
* @throws Exception
*/
public static String encode(String content, String imgPath, boolean needCompress, ErrorCorrectionLevel level, String imageSuffix) throws Exception {
imageSuffix = (imageSuffix == null || "".equals(imageSuffix)) ? IMAGE_SUFFIX : imageSuffix;
BufferedImage image = createImage(content, imgPath, needCompress, level);
ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();
ImageIO.write(image, imageSuffix, stream);
return Base64.getEncoder().encodeToString(stream.toByteArray());
}
/**
* 编码生成二维码图片，直接返回图片对象
* @param content 二维码文字内容
* @param logoPath logo图片路径
* @param needCompress 是否需要压缩
* @return
* @throws Exception
*/
public static BufferedImage encode(String content, String logoPath, boolean needCompress) throws Exception {
return createImage(content, logoPath, needCompress);
}
/**
* 二维码解码读取文字信息
* @param image 二维码图片
* @return
* @throws Exception
*/
public static String decode(BufferedImage image) throws Exception {
if (image == null) { return null; }
BufferedImageLuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(image);
BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
Hashtable hints = new Hashtable();
//设置编码方式
hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, CHARSET);
//优化精度，解决com.google.zxing.NotFoundException
hints.put(DecodeHintType.TRY_HARDER, Boolean.TRUE);
//开启PURE_BARCODE模式(复杂模式)
hints.put(DecodeHintType.PURE_BARCODE, Boolean.TRUE);
Result result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, hints);
return result.getText();
}
/**
* 二维码解码读取文字信息
* @param file 二维码图片
* @return
* @throws Exception
*/
public static String decode(File file) throws Exception {
return decode(ImageIO.read(file));
}
/**
* 二维码解码读取文字信息
* @param base64Str 二维码图片base64格式字符串
* @return
* @throws Exception
*/
public static String decode(String base64Str) throws Exception{
return decode(ImageIO.read(new ByteArrayInputStream(Base64.getDecoder().decode(base64Str))));
}
/**
* 创建文件夹
* @param destPath 文件夹路径
*/
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 class BufferedImageLuminanceSource extends LuminanceSource {
private final BufferedImage image;
private final int left;
private final int top;
public BufferedImageLuminanceSource(BufferedImage image) {
this(image, 0, 0, image.getWidth(), image.getHeight());
}
public BufferedImageLuminanceSource(BufferedImage image, int left, int top, int width, int height) {
super(width, height);
int sourceWidth = image.getWidth();
int sourceHeight = image.getHeight();
if (left + width > sourceWidth || top + height > sourceHeight) {
throw new IllegalArgumentException("Crop rectangle does not fit within image data.");
}
for (int y = top; y < top + height; y++) {
for (int x = left; x < left + width; x++) {
if ((image.getRGB(x, y) & 0xFF000000) == 0) {
image.setRGB(x, y, 0xFFFFFFFF); // = white
}
}
}
this.image = new BufferedImage(sourceWidth, sourceHeight, BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY);
this.image.getGraphics().drawImage(image, 0, 0, null);
this.left = left;
this.top = top;
}
@Override
public byte[] getRow(int y, byte[] row) {
if (y < 0 || y >= getHeight()) {
throw new IllegalArgumentException("Requested row is outside the image: " + y);
}
int width = getWidth();
if (row == null || row.length < width) {
row = new byte[width];
}
image.getRaster().getDataElements(left, top + y, width, 1, row);
return row;
}
@Override
public byte[] getMatrix() {
int width = getWidth();
int height = getHeight();
int area = width * height;
byte[] matrix = new byte[area];
image.getRaster().getDataElements(left, top, width, height, matrix);
return matrix;
}
@Override
public boolean isCropSupported() {
return true;
}
@Override
public LuminanceSource crop(int left, int top, int width, int height) {
return new BufferedImageLuminanceSource(image, this.left + left, this.top + top, width, height);
}
@Override
public boolean isRotateSupported() {
return true;
}
@Override
public LuminanceSource rotateCounterClockwise() {
int sourceWidth = image.getWidth();
int sourceHeight = image.getHeight();
AffineTransform transform = new AffineTransform(0.0, -1.0, 1.0, 0.0, 0.0, sourceWidth);
BufferedImage rotatedImage = new BufferedImage(sourceHeight, sourceWidth, BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY);
Graphics2D g = rotatedImage.createGraphics();
g.drawImage(image, transform, null);
g.dispose();
int width = getWidth();
return new BufferedImageLuminanceSource(rotatedImage, top, sourceWidth - (left + width), getHeight(), width);
}
}
}
主要方法功能描述如下：
- createImage()：生成二维码图片
createImage()重载了两个方法，其中 createImage(String content, String logoPath, boolean needCompress, ErrorCorrectionLevel level)方法可通过level参数调节二维码容错率；createImage(String content, String logoPath, boolean needCompress)方法使用固定的容错率：ErrorCorrectionLevel.H。
- insertImage()：往二维码插入图片(logo)，可以调用此方法在二维码中间位置插入一个logo
- encode()：进行二维码编码
此方法重载了几个方法返回不同的结果，如：直接生成二维码图片固化到硬盘；生成BASE64字符串返回；直接返回BufferedImage图片对象。 - decode()：对二维码进行解码，获取文字内容
3、编写测试代码
编写测试代码进行不同返回对象的测试，测试代码如下所示
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 存放在二维码中的内容
String text = "使用 com.google.zxing 依赖生成二维码图片，encode()方法生成二维码图片，decode()方法将二维码解码获取文字内容\n" ;
// 嵌入二维码的图片(logo)路径
String imgPath = "E:/templates/0.jpg";
// 生成的二维码的路径及名称
String destPath = "E:/templates/qrcode/1.jpg";
// 生成的二维码的路径及名称
String destPath1 = "E:/templates/qrcode/2.jpg";
//生成不带logo的二维码
QrCodeUtil.encode(text, null, destPath, true, ErrorCorrectionLevel.L);
//生成带logo的二维码
QrCodeUtil.encode(text, imgPath, destPath1, true, ErrorCorrectionLevel.L);
// 解析二维码
String str = QrCodeUtil.decode(new File(destPath1));
// 打印出解析出的内容
System.out.println(str);
//图片生成base64字符串
String base64 = QrCodeUtil.encode(text, imgPath, true, ErrorCorrectionLevel.L, "png");
System.out.println("\nbase64字符串:" + base64);
System.out.println("\n二维码解码内容：" + QrCodeUtil.decode(base64));
}
4、可能遇到的问题
- 解析二维码报错com.google.zxing.NotFoundException
原因：二维码所有的bit都是0，生成二维码时白色像素使用透明色填充。在显示时因为背景是白色，所以看上去和用手机扫都没有问题，但是在代码识别的时候会把透明色识别为黑色，这样就导致整个二维码图片全是黑色像素，抛出com.google.zxing.NotFoundException异常。
解决方案:优化精度，解码时配置参数
//优化精度，解决com.google.zxing.NotFoundException
hints.put(DecodeHintType.TRY_HARDER, Boolean.TRUE);
//开启PURE_BARCODE模式(复杂模式)
hints.put(DecodeHintType.PURE_BARCODE, Boolean.TRUE);
- 扫码时由于文字太多无法识别
解决方案： 调整ErrorCorrectionLevel 参数，适当调整容错率（7%~30%）。
对应四个级别:
ErrorCorrectionLevel.L （7%）
ErrorCorrectionLevel.M （15%）
ErrorCorrectionLevel.Q （25%）
ErrorCorrectionLevel.H （30%）
容错率越高,二维码的有效像素点越多。
