如何用Python生成隨機(jī)驗(yàn)證碼

小編給大家分享一下如何用Python生成隨機(jī)驗(yàn)證碼，希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲，下面讓我們一起去探討方法吧！

準(zhǔn)備工作

好了，下面進(jìn)入正題，我們來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。首先這個(gè)是使用Python3進(jìn)行開發(fā)的，我們需要用到一個(gè)PIL的庫(kù)，這里安裝庫(kù)的pip3命令

為：pip3 install pillow。這里如果超時(shí)報(bào)錯(cuò)的話，我們可以使用cch。

然后我們創(chuàng)建一個(gè)captcha.py文件用來存放生成隨機(jī)驗(yàn)證碼的代碼。這里面captcha的意思是“Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart”（全自動(dòng)區(qū)分計(jì)算機(jī)和人類的圖靈測(cè)試）的縮寫，也就是我們俗稱的驗(yàn)證碼。

這里我們將隨機(jī)生成驗(yàn)證碼的這個(gè)功能寫成一個(gè)類Captcha,然后我們通過這個(gè)類的方法來生成隨機(jī)圖片驗(yàn)證碼。使用類進(jìn)行封裝的話，可以對(duì)類內(nèi)的部分私有方法進(jìn)行封裝，提高安全性。下面我們就來一步一步的實(shí)現(xiàn)生成隨機(jī)驗(yàn)證碼的各個(gè)功能。

我們本功能將會(huì)使用到3個(gè)庫(kù)，我們先進(jìn)行導(dǎo)入。

我們從PIL中導(dǎo)入Image,ImageDraw,ImageFont：

import random
import string
from PIL import Image,ImageDraw,ImageFont
# 這里面Image是PIL中的畫布，ImageDraw是畫筆，ImageFont是畫筆的字體

設(shè)置我們類的一些基礎(chǔ)參數(shù)

我們這里將生成隨機(jī)驗(yàn)證碼寫成了一個(gè)Captcha類，下面我們來設(shè)置一些他的基礎(chǔ)參數(shù)，

我們一般需要設(shè)置的有圖像驗(yàn)證碼的寬、高，驗(yàn)證碼位數(shù)、干擾線條數(shù)量、驗(yàn)證碼大小、然后我們還需要構(gòu)建一個(gè)驗(yàn)證碼字符的源文件，這里各個(gè)部分在代碼中進(jìn)行了詳細(xì)的注釋，我們邊看代碼邊看看注釋！

import random
import string
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
# 這里面Image是PIL中的畫布，ImageDraw是畫筆，ImageFont是畫筆的字體
class Captcha(object):
    # 生成隨機(jī)驗(yàn)證碼的位數(shù),可以根據(jù)需要進(jìn)行修改
    number = 4
    # 干擾線條的條數(shù)
    line_number = 2
    # 生成驗(yàn)證碼圖片的寬和高，可以根據(jù)需要進(jìn)行修改
    size = (100,40)
    # 驗(yàn)證碼字的大小,可以根據(jù)需要進(jìn)行修改
    fontsize = 24
    # 建立驗(yàn)證碼源文本
    # list(string.ascii_letters) ASCII碼中所有的字母
    SOURCE = list(string.ascii_letters)
    # 再加入'0'到'9'
    for index in range(10):
        SOURCE.append(str(index))

生成隨機(jī)驗(yàn)證碼文本

這里生成隨機(jī)驗(yàn)證碼的文本，我們只需要在SOURCE中隨機(jī)的選取number個(gè)字符即可。

# 生成驗(yàn)證碼文本
@classmethod
def __gene_random_captcha(cls,number):
    # number為驗(yàn)證碼位數(shù),返回字符串
    return ''.join(random.sample(cls.SOURCE,number))

生成隨機(jī)字體

這里我們來實(shí)現(xiàn)生成隨機(jī)字體的函數(shù)，因?yàn)橥瑯拥淖?，不同的字體，他的形狀也是不一樣的，所以這里我們的字體也是采用隨機(jī)的。

那么要生成隨機(jī)的字體，那么首先我們就要先要有字體的文件。

Windows下的字體文件路徑為C/Windows/Fonts/,MacBook下的字體文件路徑為/System/Library/Fonts/，如果找不到的話，可以看之前的一篇博文，內(nèi)有詳細(xì)的介紹：在Windows下和MacBook中如何查找本地的字體文件

在找到我們的字體文件之后，我們將它拖入到一個(gè)固定的文件夾，便于我們后面去獲取這些字體文件。

這里由于我這邊是在之前OnlineForumPlatform項(xiàng)目中做的，所以這里將它放在了/static/font/文件夾下。

下面我們來實(shí)現(xiàn)我們的隨機(jī)生成字體的函數(shù)。首先我們寫一個(gè)fonts列表，存放所有我們有的字體的文件名稱，這里大家根據(jù)自己的字體文件而定。代碼為：

# 生成隨機(jī)字體
@classmethod
def __generate_random_font(cls):
    # 這里的fonts即是我們所有字體文件的名稱，這里我是只復(fù)制過來了這么多，所以他的列表的這樣，大家根據(jù)自己他字體文件來寫這個(gè)fonts
    fonts = [
        'Palatino.ttc',
        'PingFang.ttc',
        'STHeiti Light.ttc',
        'STHeiti Medium.ttc',
        'Thonburi.ttc',
        'Times.ttc'
    ]
    font = random.choice(fonts)
    # 這里前面的字符為我們字符文件的文件夾位置
    return '/static/font/'+font

生成隨機(jī)顏色

這里由于我們是使用RGBA來表示顏色，所以我們?cè)诟鱾€(gè)顏色的值的范圍為[0,255],我們這里可以設(shè)置默認(rèn)的值為0和255，然后我們返回3種顏色的隨機(jī)數(shù)值即可;

# 生成隨機(jī)顏色
@classmethod
def __gene_random_color(cls,start=0,end=255):
    # start為最小值，end為最大值，這里因?yàn)槭荝GB格式的，我們每個(gè)顏色的值最小為0，最大為255，所以這里默認(rèn)為0和255
    random.seed()
    # 返回3種顏色的值
    return (random.randint(start,end),random.randint(start,end),random.randint(start,end))

生成隨機(jī)干擾線

繪制干擾線可以讓我們的驗(yàn)證碼不那么容易被軟件輕松的破解，添加他的干擾項(xiàng)。

# 繪制干擾線
@classmethod
def __gene_line(cls,draw,width,height):
    # 干擾性的開始位置和結(jié)束位置
    begin = (random.randint(0,width),random.randint(0,height))
    end = (random.randint(0,width),random.randint(0,height))
    # 第一個(gè)參數(shù)為開始的位置和結(jié)束的位置，第二個(gè)參數(shù)的線的顏色，第三個(gè)參數(shù)為寬度
    draw.line([begin,end],fill = cls.__gene_random_color(0,255),width=2)

生成隨機(jī)干擾點(diǎn)

繪制干擾點(diǎn)可以讓我們的驗(yàn)證碼不那么容易被軟件輕松的破解，添加他的干擾項(xiàng)。

# 繪制干擾點(diǎn)

@classmethod
def __gene_points(cls,draw,ponit_chance,width,height):
    # chance為界限，如果當(dāng)前隨機(jī)數(shù)大于他，則繪制一個(gè)干擾電
    chance = min(100,max(0,int(ponit_chance)))
    # 遍歷圖
    for i in range(height):
        for j in range(width):
            temp = random.randint(0,100)
            if temp > chance:
                # 繪制干擾點(diǎn)，第一個(gè)參數(shù)為位置，第二個(gè)參數(shù)為顏色
                draw.point((j,i),fill = cls.__gene_random_color(0,255))

生成隨機(jī)圖片驗(yàn)證碼

在完成各個(gè)功能函數(shù)之后，最后我們來實(shí)現(xiàn)我們生成隨機(jī)圖片驗(yàn)證碼的函數(shù)。這里我們邊看代碼邊解釋各個(gè)的原理，在代碼中進(jìn)行了非常詳細(xì)的一個(gè)注釋說明。

# 生成圖片驗(yàn)證碼
@classmethod
def generate_graph_captcha(cls):
    # 驗(yàn)證碼圖片的寬和高,這里的size是我們上面進(jìn)行設(shè)置的寬和高
    width,height = cls.size
    # 創(chuàng)建一個(gè)畫布
    # 第一個(gè)參數(shù)為顏色的類型RGBA型，第二個(gè)參數(shù)為寬和高，第三個(gè)參數(shù)為顏色的值，這里調(diào)用__gene_random_color，這里我們參數(shù)顏色值可以自己進(jìn)行修改
    image = Image.new('RGBA',(width,height),cls.__gene_random_color(0,100))
    # 設(shè)置驗(yàn)證碼的字體
    # 第一個(gè)參數(shù)為字體的值，即我們使用什么字體，我們調(diào)用生成隨機(jī)字體的函數(shù)。第二個(gè)參數(shù)為字體大小，在上面我們?cè)O(shè)置了默認(rèn)值，可以進(jìn)行修改
    font = ImageFont.truetype(cls.__generate_random_font(),cls.fontsize)
    # 創(chuàng)建畫筆,并且綁定到上面創(chuàng)建的畫布image上
    draw = ImageDraw.Draw(image)
    # 生成隨機(jī)驗(yàn)證碼文本,參數(shù)為驗(yàn)證碼位數(shù)
    captcha_str = cls.__gene_random_captcha(cls.number)
    # 獲取字體的尺寸
    font_width,font_height = font.getsize(captcha_str)
    # 設(shè)置我們繪制的位置，這里為了驗(yàn)證碼盡量在中間，我們選擇了中間點(diǎn)，大家可以根據(jù)需要進(jìn)行修改
    position = ((width - font_width)/2, (height - font_height)/2)
    # 填充字符串
    # 第一個(gè)參數(shù)為繪制的位置，第二個(gè)參數(shù)為文本，這里使用生成的驗(yàn)證碼文本，第三個(gè)參數(shù)為字體，第四個(gè)參數(shù)為文字的顏色
    draw.text(position, captcha_str,font = font,fill = cls.__gene_random_color(150,255))
    # 繪制干擾性
    for i in range(cls.line_number):
        cls.__gene_line(draw,width,height)
    # 繪制干擾點(diǎn)
    cls.__gene_points(draw,90,width,height)
    # open的第一個(gè)參數(shù)的文件名稱,在這里也可以在前面加上文件夾的名，例如/static/captcha.png，第二個(gè)參數(shù)為打開方式
    with open('captcha.png','wb') as fp:
        image.save(fp)
    return (captcha_str,image)

調(diào)用方法，生成隨機(jī)驗(yàn)證碼

??到這里我們的功能已經(jīng)完全的實(shí)現(xiàn)啦，然后我們只需要?jiǎng)?chuàng)建我們的對(duì)象，然后調(diào)用方法Captcha.generate_graph_captcha()即可在指定的位置生成我們的驗(yàn)證碼圖像。

看完了這篇文章，相信你對(duì)如何用Python生成隨機(jī)驗(yàn)證碼有了一定的了解，想了解更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！