基于Java实现二维码的生成和解析

一、背景介绍

二维码是一种矩阵式的条码，是快速响应码（QR Code）的简称，由日本的QR Code发明并推广至全球。近年来，随着智能手机的广泛普及，二维码已经成为了一种快速传递信息的便捷方式，在生活中广泛使用。在Java中，可以使用第三方库生成和解析二维码，其中Zxing是一个常用的库。

二、生成二维码

1. 引入依赖

在项目的pom.xml中加入以下依赖：

<!-- Zxing依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.google.zxing</groupId>
    <artifactId>core</artifactId>
    <version>3.4.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.google.zxing</groupId>
    <artifactId>javase</artifactId>
    <version>3.4.1</version>
</dependency>

2. 编写生成二维码的方法

import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.EncodeHintType;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.qrcode.QRCodeWriter;
import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;

import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class QRCodeUtil {

    public static void generateQRCode(String content, int width, int height, String filePath) {
        try {
            Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap<>();
            hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8"); // 设置字符集编码
            hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.H); // 设置容错率为最高
            hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 2); // 设置二维码边框宽度为2个像素
            QRCodeWriter writer = new QRCodeWriter();
            BitMatrix bitMatrix = writer.encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);
            BufferedImage image = new BufferedImage(bitMatrix.getWidth(), bitMatrix.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
            for (int x = 0; x < bitMatrix.getWidth(); x++) {
                for (int y = 0; y < bitMatrix.getHeight(); y++) {
                    image.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? 0xFF000000 : 0xFFFFFFFF);
                }
            }
            File file = new File(filePath);
            if (!file.exists()) {
                file.createNewFile();
            }
            ImageIO.write(image, "png", file); // 生成PNG格式的二维码图片
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3. 测试生成二维码

public static void main(String[] args) {
    QRCodeUtil.generateQRCode("https://www.baidu.com", 200, 200, "/Users/caseychow/Downloads/baidu.png");
}

上面的代码会生成一个百度网址的二维码，保存在文件路径为"/Users/caseychow/Downloads/baidu.png"的位置。

三、解析二维码

1. 编写解析二维码的方法

import com.google.zxing.BinaryBitmap;
import com.google.zxing.ChecksumException;
import com.google.zxing.NotFoundException;
import com.google.zxing.Result;
import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;
import com.google.zxing.qrcode.QRCodeReader;

import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class QRCodeUtil {

    // 生成二维码方法省略

    public static String decodeQRCode(String filePath) {
        try {
            BufferedImage image = ImageIO.read(new File(filePath));
            BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(new BufferedImageLuminanceSource(image)));
            QRCodeReader reader = new QRCodeReader();
            Result result = reader.decode(bitmap);
            return result.getText();
        } catch (IOException | NotFoundException | ChecksumException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

2. 测试解析二维码

public static void main(String[] args) {
    String content = QRCodeUtil.decodeQRCode("/Users/caseychow/Downloads/baidu.png");
    System.out.println(content);
}

上面的代码会解析刚才生成的二维码，输出百度网址。

四、总结

通过以上的示例代码，我们可以在Java中方便地实现二维码的生成和解析。在实际应用中，可以将生成的二维码打印在产品包装上或者发送给客户，用来传递相关信息。同时，可以通过解析二维码获取其中所包含的信息，例如扫码登录等等。使用Zxing库生成和解析二维码非常方便，也是一种很流行的Java二维码实现方式。