Zxing和QR Code生成和解析二維碼

本文是學習慕課網課程《Java生成二維碼》（http://www.imooc.com/learn/531）的筆記。

　　一、二維碼的分類

　　　　線性堆疊式二維碼、矩陣式二維碼、郵政碼。

　　二、二維碼的優缺點

　　　　優點：1. 高密度編碼，信息容量大；2.編碼范圍廣；3.容錯能力強；4.譯碼可靠性高；5.可引入加密措施；6.成本低，易制作，持久耐用。

　　　　缺點：1.二維碼技術成為手機病毒、釣魚網站傳播的新渠道；2.信息容易泄露。

　　三、三大國際標准

　　　　1.PDF417：不支持中文；

　　　　2.DM：專利未公開，需要支付專利費用；

　　　　3.QR Code：專利公開，支持中文。

　　　　其中，QR Code具有識讀速度快、數據密度大、占用空間小的優勢。

　　四、糾錯能力

　　　　L級：約可糾錯7%的數據碼字

　　　　M級：約可糾錯15%的數據碼字

　　　　Q級：約可糾錯25%的數據碼字

　　　　H級：約可糾錯30%的數據碼字

　　五、ZXing生成/讀取二維碼

　　　　首先，下載ZXing源文件。下載地址：https://github.com/zxing/zxing/releases；

　　　　再次，創建一個Java項目。將ZXing源文件中的core/src/main/java/com和javase/src/main/java/com兩個文件復制到項目中，編譯成jar文件；

　　　　最后，在以后的開發中就可以使用該jar文件。

　　　　ZXing生成二維碼的代碼如下：

import java.io.File;
import java.nio.file.Path;
import java.util.HashMap;

import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.EncodeHintType;
import com.google.zxing.MultiFormatWriter;
import com.google.zxing.WriterException;
import com.google.zxing.client.j2se.MatrixToImageWriter;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;

//生成二維碼
public class CreateQRCode {

    public static void main(String[] args) {
        int width = 300;    //二維碼寬度
        int height = 300;    //二維碼高度
        String format = "png";         //二維碼圖片格式
        String content = "www.baidu.com";    //二維碼內容
        
        //定義二維碼參數
        HashMap hints = new HashMap();
        hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");    //定義內容字符集的編碼
        hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.L);        //定義糾錯等級
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 2);    //邊框空白
        
        try {
            BitMatrix bitMatrix = new MultiFormatWriter().encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height);
            
            Path file = new File("E:/img.png").toPath();
            
            MatrixToImageWriter.writeToPath(bitMatrix, format, file);
            //MatrixToImageWriter.writeToStream(bitMatrix, format, stream);
        
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

　　　　

　　　　ZXing讀取二維碼信息的代碼如下：

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;

import javax.imageio.ImageIO;

import com.google.zxing.Binarizer;
import com.google.zxing.BinaryBitmap;
import com.google.zxing.EncodeHintType;
import com.google.zxing.LuminanceSource;
import com.google.zxing.MultiFormatReader;
import com.google.zxing.NotFoundException;
import com.google.zxing.Result;
import com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource;
import com.google.zxing.common.BitArray;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;

public class ReadQRCode {

    public static void main(String[] args) {
        
        try {
            MultiFormatReader formatReader = new MultiFormatReader();
            
            File file = new File("E:/img.png");
            
            BufferedImage image = ImageIO.read(file);    //讀取此文件識別成一個圖片
            
            BinaryBitmap binaryBitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(new BufferedImageLuminanceSource(image)));
            
            //定義二維碼參數
            HashMap hints = new HashMap();
            hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");    //定義內容字符集的編碼

            
            Result result = formatReader.decode(binaryBitmap,hints);
            
            System.out.println("解析結果：" + result.toString());    
            System.out.println("二維碼格式類型：" + result.getBarcodeFormat());
            System.out.println("二維碼文本內容：" + result.getText());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

　　　　

　　六、QRCode生成/讀取二維碼

　　　　QRCode生成和讀取二維碼的jar是分開的，下載網址如下：

　　　　QRCode生成二維碼網址：http://swetake.com/qrcode/index-e.html

　　　　QRCode讀取二維碼網址：https://osdn.jp/projects/qrcode　　（此網站無法下載到jar文件）

　　　　(后面我在網上搜到一個包含生成和讀取二維碼功能的jar文件，下載路徑：https://files.cnblogs.com/files/bigroc/QRCode.zip)

　　　　QRCode生成二維碼代碼如下：

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;

import javax.imageio.ImageIO;

import com.swetake.util.Qrcode;

//生成二維碼
public class CreateQRCode {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        
        //計算二維碼圖片的高寬比
        //API文檔規定計算圖片寬高的方式，v是版本號(1~40)
        int v = 7;
        int width = 67 + 12 * (v - 1);        //計算公式
        int height = 67 + 12 * (v - 1);
        
        Qrcode x = new Qrcode();
        
        /**
         * 糾錯等級分為
         * level L : 最大 7% 的錯誤能夠被糾正；
         * level M : 最大 15% 的錯誤能夠被糾正；
         * level Q : 最大 25% 的錯誤能夠被糾正；
         * level H : 最大 30% 的錯誤能夠被糾正；
         */
        x.setQrcodeErrorCorrect('L');    //設置糾錯等級
        x.setQrcodeEncodeMode('B');    //N代表數字  A代表a-Z B代表其他字符
        x.setQrcodeVersion(v);        //版本號(1~40)
        String qrData = "http://www.baidu.com";    //內容信息
        
        //緩沖區
        BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        
        //繪圖
        Graphics2D gs = bufferedImage.createGraphics();
        
        gs.setBackground(Color.WHITE);        //背景色
        gs.setColor(Color.black);            
        gs.clearRect(0, 0, width, height);    //清除畫板內容
        
        //偏移量 2或7
        int pixoff = 2;
        
        /**
         * 1.注意for循環里面的i，j的順序，
         *   s[j][i]二維數組的j，i的順序要與這個方法中的 gs.fillRect(j*3+pixoff,i*3+pixoff, 3, 3);
         *   順序匹配，否則會出現解析圖片是一串數字
         * 2.注意此判斷if (d.length > 0 && d.length < 120)
         *   是否會引起字符串長度大於120導致生成代碼不執行，二維碼空白
         *   根據自己的字符串大小來設置此配置
         */
        //把要填充的內容轉化成字節數
        byte[] d = qrData.getBytes("utf-8");    //漢字轉化格式
        if (d.length > 0 && d.length < 120) {
            boolean[][] s = x.calQrcode(d);

            for (int i = 0; i < s.length; i++) {
                for (int j = 0; j < s.length; j++) {
                    if (s[j][i]) {
                        //把d中的內容填充
                        gs.fillRect(j * 3 + pixoff, i * 3 + pixoff, 3, 3);
                    }
                }
            }
        }
        
        gs.dispose();            //結束寫入
        bufferedImage.flush();    //結束buffered
        ImageIO.write(bufferedImage, "png", new File("E:/img.png"));    //將圖片寫入到指定路徑下

    }
}

 

　　　　QRCode解析二維碼代碼如下：

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

import javax.imageio.ImageIO;

import jp.sourceforge.qrcode.QRCodeDecoder;

public class ReadQRCode {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        
        //圖片路徑
        File file = new File("E:/img.png");
        //讀取圖片到緩沖區
        BufferedImage bufferedImage = ImageIO.read(file);
        //QRCode解碼器
        QRCodeDecoder codeDecoder = new QRCodeDecoder();
        
        /**
         *codeDecoder.decode(new MyQRCodeImage())
         *這里需要實現QRCodeImage接口，MyQRCodeImage.java實現接口類
         */
        //通過解析二維碼獲得信息
        String result = new String(codeDecoder.decode(new MyQRCodeImage(bufferedImage)), "utf-8");
        System.out.println(result);
    }
}

　　　　

　　　　MyQRCodeImage.java類實現QRCodeImage接口

import java.awt.image.BufferedImage;

import jp.sourceforge.qrcode.data.QRCodeImage;

public class MyQRCodeImage implements QRCodeImage{

    BufferedImage bufferedImage;
    
    public MyQRCodeImage(BufferedImage bufferedImage) {
        this.bufferedImage = bufferedImage;
    }
    
    //寬
    @Override
    public int getWidth() {
        return bufferedImage.getWidth();
    }
    
    //高
    @Override
    public int getHeight() {
        return bufferedImage.getHeight();
    }
    
    //顏色
    @Override
    public int getPixel(int i, int j) {
        return bufferedImage.getRGB(i, j);
    }
}

 

　　　　七、注意事項

　　　　jar包可放置在lib包下，還要設置此項目的builde path，選中項目，右擊，選擇Builde Path，點擊Configure Builde Path，在libraries下點擊Add Jars添加jar文件。