java zxing合成复杂二维码

时间:2022-06-02 八月他大人气:0

说明：

最近接到需要将二维码合成复杂图片的需求，要求给二维码上下或者左侧添加相关文字描述，技术没有难点，整理本文主要记录思路和踩过的坑。

整体思路：

引入zxing成熟的二维码生成接口，生成标准二维码文件，通过java图形图像处理API为二维码添加相关文字描述，根据需要，可以为合成后的图片添加相关背景。示例如下图所示：

1.先拿点位图来说，生成二维码图片核心代码如下

        /**
         * 定义二维码的参数
         */
        HashMap<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap();
        //指定字符编码为“utf-8”
        hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");
        //指定二维码的纠错等级为中级
        hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.H);
        //设置图片的边距
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 1);
        /**
         * 生成二维码
         */
        try {
            BitMatrix bitMatrix = new MultiFormatWriter().encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, QRCODE_WIDTH, QRCODE_HEIGHT, hints);
            Path file = new File(filePath).toPath();
            MatrixToImageWriter.writeToPath(bitMatrix, format, file);
        } catch (Exception e) {
            log.error("二维码生成出错:/permitDownload: error", e);
        }

2.给二维码添加文字

    /**
     * 给二维码下方添加说明文字
     *
     * @param image 原二维码
     * @param topText  顶部说明文字
     * @param downText 底部说明文字
     * @return 带说明文字的二维码
     */
    private static BufferedImage addNote(BufferedImage image, String topText, String downText) {
        Image src = image.getScaledInstance(QRCODE_WIDTH, QRCODE_HEIGHT, Image.SCALE_DEFAULT);
        BufferedImage tag = new BufferedImage(QRCODE_WIDTH, IMAGE_HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics2D g2 = tag.createGraphics();//设置文字
        g2.setColor(Color.BLACK);
        g2.setBackground(Color.WHITE);
        g2.clearRect(0,0,QRCODE_WIDTH, IMAGE_HEIGHT);
        //设置顶部文本并计算坐标
        // 保证操作系统包含“宋体”字体，如果没有上传字体至JAVA_HOME/jre/lib/fonts下
        FontMetrics fm = getFontByWidth(new Font("宋体", Font.PLAIN, DEFAULT_FONT_SIZE), topText, g2);
        //文字的宽度
        int fontWidth = fm.stringWidth(topText);
        //文字高度
        int fontHeight = fm.getHeight();
        /**
         * 顶部添加文字并居中
         */
        g2.drawString(topText, (QRCODE_WIDTH - fontWidth) / 2,  (TEXT_DEFAULT_HEIGHT - fontHeight) / 2 + fm.getFont().getSize());
        /**
         * 绘制二维码
         */
        g2.drawImage(src, 0, TEXT_DEFAULT_HEIGHT, null);
        // 设置底部文字字体并计算坐标
        // 保证操作系统包含“宋体”字体，如果没有上传字体至JAVA_HOME/jre/lib/fonts下
        fm = getFontByWidth(new Font("宋体", Font.PLAIN, DEFAULT_FONT_SIZE), downText, g2);
        //文字的宽度
        fontWidth = fm.stringWidth(downText);
        //文字高度
        fontHeight = fm.getHeight();
        /**
         * 添加底部文字
         */
        g2.drawString(downText, (QRCODE_WIDTH - fontWidth) / 2,  QRCODE_HEIGHT + TEXT_DEFAULT_HEIGHT+(TEXT_DEFAULT_HEIGHT - fontHeight) / 2 + fm.getFont().getSize());
        g2.dispose();
        image = tag;
        image.flush();
        return image;
    }

知识点 : 底部文字长度会变，目前设计只放一行文字，所以根据字数多少会动态改变文字大小在一个合理区间（不至于太小无法识别），使用FontMetrics 对象，这个点会对多数同学有帮助

3.动态修改字体及大小

    /**
     * 根据文字长度改变文字大小
     *
     * @param font 默认字体
     * @param note 文字内容
     * @param g2 图像画布
     * @return 处理后的字体封装
     */
    private static FontMetrics getFontByWidth(Font font, String note, Graphics2D g2) {
        FontMetrics fm = g2.getFontMetrics(font);
        int textWidth = fm.stringWidth(note);//文字的宽度
        if (textWidth > QRCODE_WIDTH) {
            int fontSize = (int) ((TEMP_PARAM / textWidth) * font.getSize());
            font = new Font(font.getName(), font.getStyle(), fontSize);
        }
        g2.setFont(font);
        return g2.getFontMetrics(font);
    }

4.最后一步将蓝色底图与二维码图片合成，就可以了。

图片合成四部曲

第一步：创建画布，需要设置画布的宽、高，单位应该是像素

BufferedImage tag = new BufferedImage(QRCODE_WIDTH, IMAGE_HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

第二步：在画布上创建图形对象Graphics2D，可以根据你对图像知识点的了解设置如背景、前景、边框、宽度等信息

Graphics2D g2 = tag.createGraphics();//设置文字

第三步：合成图片，过程中的图片添加顺序、图片大小、坐标位置会影响最终的呈现效果，如果最终效果没有达到设计需求，调整这三个参数一定会有所帮助

Image src = image.getScaledInstance(QRCODE_WIDTH, QRCODE_HEIGHT, Image.SCALE_DEFAULT);
...
 /**
* 绘制二维码
 */
g2.drawImage(src, 0, TEXT_DEFAULT_HEIGHT, null);

第四步：生成最终的新图片

    /**
     * 给二维码图片添加背景图片
     *
     * @param qrPic   二维码
     * @param backImage 背景图片
     */
    private static void createNewPng(File qrPic, BufferedImage backImage) {
        try {
            if (!qrPic.isFile()) {
                log.error("二维码临时路径不存在！");
            }
            /**
             * 读取背景图片，并构建绘图对象--画布
             */
            Graphics2D g = backImage.createGraphics();
            /**
             * 读取二维码图片
             */
            BufferedImage qrcodeImage = ImageIO.read(qrPic);
            //开始绘制图片
            g.drawImage(qrcodeImage, 48, 120, qrcodeImage.getWidth(), qrcodeImage.getHeight(), null);
            g.dispose();
            ImageIO.write(backImage, "png", qrPic);
        } catch (Exception e) {
            log.error("绘制二维码出错！");
        }
    }

第二张图片和第一张图片生成过程相同，只是将文中【2. 给二维码添加文字】中的顺序由上、中、下变为左、右即可

踩过的坑

背景图片像素、大小需要和二维码匹配，否则会出现二维码与背景比例严重失调或二维码显示不完整
二维码添加文字乱码开发环境（windows），测试环境（centos 服务器版）。本地开发测试没有任何问题，打包部署至服务器后所有中文字符出现乱码（各种转码，字体设置，调试整了很久），问题仍然没有任何变化。最终灵光一现怀疑是系统字体问题，查了测试环境（centos）字体信息确实没有“宋体”，设置成系统自有或默认的字体，问题还在。最终从（c:\windows\fonts\simsun.ttc）开发系统中copy字体至测试系统（JAVA_HOME/jre/libs/fonts）中后重启应用，问题得到完美解决。系统安装部署需要准备字体有点麻烦，不知道还有没有更好的办法，字体有逻辑字体和物理字体，爱、先这样吧。
背景图片加载问题项目为springboot项目，背景图片存放在resources文件夹下，本地开发测试未见异常，打包部署至服务器后背景图片无法找到，原始代码如下

        String backFilePath = "template/down.png";
        ClassPathResource resource = new ClassPathResource(backFilePath);
        File file = resource.getFile();

在网上找加载图片的方法都使用过，没有效果，最后修改为输入流，图片合成正常，代码如下

        /**
         * 必须通过流方式，否则不同操作系统无法拿到背景图片信息
         */
        String backFilePath = "template/down.png";
        ClassPathResource resource = new ClassPathResource(backFilePath);
        BufferedImage bi = ImageIO.read(resource.getInputStream());

加载全部内容