com.whaleal.icefrog.extra.qrcode.QrCodeUtil Maven / Gradle / Ivy
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package com.whaleal.icefrog.extra.qrcode;
import com.whaleal.icefrog.core.codec.Base64;
import com.whaleal.icefrog.core.img.Img;
import com.whaleal.icefrog.core.img.ImgUtil;
import com.whaleal.icefrog.core.util.CharsetUtil;
import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.Binarizer;
import com.google.zxing.BinaryBitmap;
import com.google.zxing.DecodeHintType;
import com.google.zxing.LuminanceSource;
import com.google.zxing.MultiFormatReader;
import com.google.zxing.MultiFormatWriter;
import com.google.zxing.NotFoundException;
import com.google.zxing.Result;
import com.google.zxing.WriterException;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.common.GlobalHistogramBinarizer;
import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;
import java.awt.Image;
import java.awt.Rectangle;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* 基于Zxing的二维码工具类，支持：
*
* - 二维码生成和识别，见{@link BarcodeFormat#QR_CODE}
* - 条形码生成和识别，见{@link BarcodeFormat#CODE_39}等很多标准格式
*
*
* @author Looly
* @author wh
* @since 1.0.0
*/
public class QrCodeUtil {
/**
* 生成代 logo 图片的 Base64 编码格式的二维码，以 String 形式表示
*
* @param content 内容
* @param qrConfig 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @param imageType 图片类型（图片扩展名），见{@link ImgUtil}
* @param logoBase64 logo 图片的 base64 编码
* @return 图片 Base64 编码字符串
*/
public static String generateAsBase64(String content, QrConfig qrConfig, String imageType, String logoBase64) {
return generateAsBase64(content, qrConfig, imageType, Base64.decode(logoBase64));
}
/**
* 生成代 logo 图片的 Base64 编码格式的二维码，以 String 形式表示
*
* @param content 内容
* @param qrConfig 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @param imageType 图片类型（图片扩展名），见{@link ImgUtil}
* @param logo logo 图片的byte[]
* @return 图片 Base64 编码字符串
*/
public static String generateAsBase64(String content, QrConfig qrConfig, String imageType, byte[] logo) {
return generateAsBase64(content, qrConfig, imageType, ImgUtil.toImage(logo));
}
/**
* 生成代 logo 图片的 Base64 编码格式的二维码，以 String 形式表示
*
* @param content 内容
* @param qrConfig 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @param imageType 图片类型（图片扩展名），见{@link ImgUtil}
* @param logo logo 图片的byte[]
* @return 图片 Base64 编码字符串
*/
public static String generateAsBase64(String content, QrConfig qrConfig, String imageType, Image logo) {
qrConfig.setImg(logo);
return generateAsBase64(content, qrConfig, imageType);
}
/**
* 生成 Base64 编码格式的二维码，以 String 形式表示
*
*
* 输出格式为: data:image/[type];base64,[data]
*
*
* @param content 内容
* @param qrConfig 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @param imageType 图片类型（图片扩展名），见{@link ImgUtil}
* @return 图片 Base64 编码字符串
*/
public static String generateAsBase64(String content, QrConfig qrConfig, String imageType) {
final BufferedImage img = generate(content, qrConfig);
return ImgUtil.toBase64DataUri(img, imageType);
}
/**
* 生成PNG格式的二维码图片，以byte[]形式表示
*
* @param content 内容
* @param width 宽度
* @param height 高度
* @return 图片的byte[]
* @since 1.0.0
*/
public static byte[] generatePng(String content, int width, int height) {
final ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
generate(content, width, height, ImgUtil.IMAGE_TYPE_PNG, out);
return out.toByteArray();
}
/**
* 生成PNG格式的二维码图片，以byte[]形式表示
*
* @param content 内容
* @param config 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @return 图片的byte[]
* @since 1.0.0
*/
public static byte[] generatePng(String content, QrConfig config) {
final ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
generate(content, config, ImgUtil.IMAGE_TYPE_PNG, out);
return out.toByteArray();
}
/**
* 生成二维码到文件，二维码图片格式取决于文件的扩展名
*
* @param content 文本内容
* @param width 宽度
* @param height 高度
* @param targetFile 目标文件，扩展名决定输出格式
* @return 目标文件
*/
public static File generate(String content, int width, int height, File targetFile) {
final BufferedImage image = generate(content, width, height);
ImgUtil.write(image, targetFile);
return targetFile;
}
/**
* 生成二维码到文件，二维码图片格式取决于文件的扩展名
*
* @param content 文本内容
* @param config 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @param targetFile 目标文件，扩展名决定输出格式
* @return 目标文件
* @since 1.0.0
*/
public static File generate(String content, QrConfig config, File targetFile) {
final BufferedImage image = generate(content, config);
ImgUtil.write(image, targetFile);
return targetFile;
}
/**
* 生成二维码到输出流
*
* @param content 文本内容
* @param width 宽度
* @param height 高度
* @param imageType 图片类型（图片扩展名），见{@link ImgUtil}
* @param out 目标流
*/
public static void generate(String content, int width, int height, String imageType, OutputStream out) {
final BufferedImage image = generate(content, width, height);
ImgUtil.write(image, imageType, out);
}
/**
* 生成二维码到输出流
*
* @param content 文本内容
* @param config 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @param imageType 图片类型（图片扩展名），见{@link ImgUtil}
* @param out 目标流
* @since 1.0.0
*/
public static void generate(String content, QrConfig config, String imageType, OutputStream out) {
final BufferedImage image = generate(content, config);
ImgUtil.write(image, imageType, out);
}
/**
* 生成二维码图片
*
* @param content 文本内容
* @param width 宽度
* @param height 高度
* @return 二维码图片（黑白）
*/
public static BufferedImage generate(String content, int width, int height) {
return generate(content, new QrConfig(width, height));
}
/**
* 生成二维码或条形码图片
*
* @param content 文本内容
* @param format 格式，可选二维码或者条形码
* @param width 宽度
* @param height 高度
* @return 二维码图片（黑白）
*/
public static BufferedImage generate(String content, BarcodeFormat format, int width, int height) {
return generate(content, format, new QrConfig(width, height));
}
/**
* 生成二维码图片
*
* @param content 文本内容
* @param config 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @return 二维码图片（黑白）
* @since 1.0.0
*/
public static BufferedImage generate(String content, QrConfig config) {
return generate(content, BarcodeFormat.QR_CODE, config);
}
/**
* 生成二维码或条形码图片
* 只有二维码时QrConfig中的图片才有效
*
* @param content 文本内容
* @param format 格式，可选二维码、条形码等
* @param config 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @return 二维码图片（黑白）
* @since 1.0.0
*/
public static BufferedImage generate(String content, BarcodeFormat format, QrConfig config) {
final BitMatrix bitMatrix = encode(content, format, config);
final BufferedImage image = toImage(bitMatrix, config.foreColor, config.backColor);
final Image logoImg = config.img;
if (null != logoImg && BarcodeFormat.QR_CODE == format) {
// 只有二维码可以贴图
final int qrWidth = image.getWidth();
final int qrHeight = image.getHeight();
int width;
int height;
// 按照最短的边做比例缩放
if (qrWidth < qrHeight) {
width = qrWidth / config.ratio;
height = logoImg.getHeight(null) * width / logoImg.getWidth(null);
} else {
height = qrHeight / config.ratio;
width = logoImg.getWidth(null) * height / logoImg.getHeight(null);
}
Img.from(image).pressImage(//
Img.from(logoImg).round(0.3).getImg(), // 圆角
new Rectangle(width, height), //
1//
);
}
return image;
}
// ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- encode
/**
* 将文本内容编码为二维码
*
* @param content 文本内容
* @param width 宽度
* @param height 高度
* @return {@link BitMatrix}
*/
public static BitMatrix encode(String content, int width, int height) {
return encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height);
}
/**
* 将文本内容编码为二维码
*
* @param content 文本内容
* @param config 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @return {@link BitMatrix}
* @since 1.0.0
*/
public static BitMatrix encode(String content, QrConfig config) {
return encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, config);
}
/**
* 将文本内容编码为条形码或二维码
*
* @param content 文本内容
* @param format 格式枚举
* @param width 宽度
* @param height 高度
* @return {@link BitMatrix}
*/
public static BitMatrix encode(String content, BarcodeFormat format, int width, int height) {
return encode(content, format, new QrConfig(width, height));
}
/**
* 将文本内容编码为条形码或二维码
*
* @param content 文本内容
* @param format 格式枚举
* @param config 二维码配置，包括长、宽、边距、颜色等
* @return {@link BitMatrix}
* @since 1.0.0
*/
public static BitMatrix encode(String content, BarcodeFormat format, QrConfig config) {
final MultiFormatWriter multiFormatWriter = new MultiFormatWriter();
if (null == config) {
// 默认配置
config = new QrConfig();
}
BitMatrix bitMatrix;
try {
bitMatrix = multiFormatWriter.encode(content, format, config.width, config.height, config.toHints());
} catch (WriterException e) {
throw new QrCodeException(e);
}
return bitMatrix;
}
// ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- decode
/**
* 解码二维码或条形码图片为文本
*
* @param qrCodeInputstream 二维码输入流
* @return 解码文本
*/
public static String decode(InputStream qrCodeInputstream) {
return decode(ImgUtil.read(qrCodeInputstream));
}
/**
* 解码二维码或条形码图片为文本
*
* @param qrCodeFile 二维码文件
* @return 解码文本
*/
public static String decode(File qrCodeFile) {
return decode(ImgUtil.read(qrCodeFile));
}
/**
* 将二维码或条形码图片解码为文本
*
* @param image {@link Image} 二维码图片
* @return 解码后的文本
*/
public static String decode(Image image) {
return decode(image, true, false);
}
/**
* 将二维码或条形码图片解码为文本
* 此方法会尝试使用{@link HybridBinarizer}和{@link GlobalHistogramBinarizer}两种模式解析
* 需要注意部分二维码如果不带logo，使用PureBarcode模式会解析失败，此时须设置此选项为false。
*
* @param image {@link Image} 二维码图片
* @param isTryHarder 是否优化精度
* @param isPureBarcode 是否使用复杂模式，扫描带logo的二维码设为true
* @return 解码后的文本
* @since 1.0.0
*/
public static String decode(Image image, boolean isTryHarder, boolean isPureBarcode) {
return decode(image, buildHints(isTryHarder, isPureBarcode));
}
/**
* 将二维码或条形码图片解码为文本
* 此方法会尝试使用{@link HybridBinarizer}和{@link GlobalHistogramBinarizer}两种模式解析
* 需要注意部分二维码如果不带logo，使用PureBarcode模式会解析失败，此时须设置此选项为false。
*
* @param image {@link Image} 二维码图片
* @param hints 自定义扫码配置，包括算法、编码、复杂模式等
* @return 解码后的文本
* @since 1.0.0
*/
public static String decode(Image image, Map hints) {
final MultiFormatReader formatReader = new MultiFormatReader();
formatReader.setHints(hints);
final LuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(ImgUtil.toBufferedImage(image));
Result result = _decode(formatReader, new HybridBinarizer(source));
if (null == result) {
result = _decode(formatReader, new GlobalHistogramBinarizer(source));
}
return null != result ? result.getText() : null;
}
/**
* BitMatrix转BufferedImage
*
* @param matrix BitMatrix
* @param foreColor 前景色
* @param backColor 背景色(null表示透明背景)
* @return BufferedImage
* @since 1.0.0
*/
public static BufferedImage toImage(BitMatrix matrix, int foreColor, Integer backColor) {
final int width = matrix.getWidth();
final int height = matrix.getHeight();
BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, null == backColor ? BufferedImage.TYPE_INT_ARGB : BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
for (int x = 0; x < width; x++) {
for (int y = 0; y < height; y++) {
if (matrix.get(x, y)) {
image.setRGB(x, y, foreColor);
} else if (null != backColor) {
image.setRGB(x, y, backColor);
}
}
}
return image;
}
/**
* 创建解码选项
*
* @param isTryHarder 是否优化精度
* @param isPureBarcode 是否使用复杂模式，扫描带logo的二维码设为true
* @return 选项Map
*/
private static Map buildHints(boolean isTryHarder, boolean isPureBarcode) {
final HashMap hints = new HashMap<>();
hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, CharsetUtil.UTF_8);
// 优化精度
if (isTryHarder) {
hints.put(DecodeHintType.TRY_HARDER, true);
}
// 复杂模式，开启PURE_BARCODE模式
if (isPureBarcode) {
hints.put(DecodeHintType.PURE_BARCODE, true);
}
return hints;
}
/**
* 解码多种类型的码，包括二维码和条形码
*
* @param formatReader {@link MultiFormatReader}
* @param binarizer {@link Binarizer}
* @return {@link Result}
*/
private static Result _decode(MultiFormatReader formatReader, Binarizer binarizer) {
try {
return formatReader.decodeWithState(new BinaryBitmap(binarizer));
} catch (NotFoundException e) {
return null;
}
}
}