Spring Boot整合zxing实现二维码登录

zxing是google的一个二维码生成库，使用时需配置依赖：

implementation("com.google.zxing:core:3.4.1")
implementation("com.google.zxing:javase:3.4.1")

zxing的基本使用

我们可以通过MultiFormatWriter().encode()方法获取一个matrix对象：

val matrix = MultiFormatWriter().encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hint)

这个方法接受5个参数，按照顺序解释如下：

1. 二维码的字符串内容
2. 格式，如要生成二维码，则需传入BarcodeFormat.QR_CODE
3. 二维码宽度（像素）
4. 二维码高度（像素）
5. 二维码的属性

其中，第5个参数需要传入一个HashMap对象：

private val hint = mapOf(
    // 误差校正等级
    EncodeHintType.ERROR_CORRECTION to ErrorCorrectionLevel.M,
    // 字符集
    EncodeHintType.CHARACTER_SET to "UTF-8",
    // 外边框像素
    EncodeHintType.MARGIN to 5
)

需要指定三个键，第一个键的值是误差校正等级，在ErrorCorrectionLevel枚举中，有如下选择：

• L：可以校正7%
• M：可以校正15%
• Q：可以校正25%
• H：可以校正30%

误差校正等级的存在，可以使二维码被遮挡时，仍然能够被正常扫描。一般来说，误差校正等级越大，二维码就越大

第二个键是字符集，一般用UTF-8即可

第三个键是外边框的像素大小

整合Spring Boot

首先我们需要有一个二维码生成的工具类，可以生成将二维码并将二维码输出至一个输出流：

package com.example.qrcode.util
 
import com.google.zxing.BarcodeFormat
import com.google.zxing.EncodeHintType
import com.google.zxing.MultiFormatWriter
import com.google.zxing.client.j2se.MatrixToImageWriter
import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel
import java.io.OutputStream
 
object QRUtil {
 
    private val width = 400
    private val height = 400
    private val hint = mapOf(
        // 误差校正等级
        EncodeHintType.ERROR_CORRECTION to ErrorCorrectionLevel.M,
        // 字符集
        EncodeHintType.CHARACTER_SET to "UTF-8",
        // 外边框像素
        EncodeHintType.MARGIN to 5
    )
 
    /**
     * 创建二维码并写入到输出流
     * @param content 二维码内容
     * @param outputStream 输出流
     * */
    fun writeCodeIntoStream(content: String, outputStream: OutputStream){
        val matrix = MultiFormatWriter().encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hint)
        MatrixToImageWriter.writeToStream(matrix, "png", outputStream)
    }
 
}

接下来我们需要一个控制器类，提供电脑生成二维码的登录接口，手机扫描二维码使设备登录的接口，和手机扫描二维码后，电脑登陆成功，跳转的接口：

package com.example.qrcode.controller
 
import com.example.qrcode.util.QRUtil
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse
import jakarta.servlet.http.HttpSession
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController
import java.net.URL
 
@RestController
class QRLoginController {
 
    val idLogin = HashMap<String, Boolean>()
 
    @RequestMapping("/QR/login")
    fun login(request: HttpServletRequest, response: HttpServletResponse, session: HttpSession){
        if (idLogin.containsKey(session.id) && idLogin[session.id] == true){
            response.sendRedirect("/QR/login/down")
            return
        }
        response.setIntHeader("Refresh", 1)
        val strUrl = request.requestURL.toString()
        val url = URL(strUrl)
        val host = url.host
        val pro = url.protocol
        QRUtil.writeCodeIntoStream("$pro://$host/QR/login/${session.id}", response.outputStream)
    }
 
    @RequestMapping("/QR/login/{id}")
    fun loginByID(@PathVariable("id") id: String): String{
        idLogin[id] = true
        return "登录中"
    }
 
    @RequestMapping("/QR/login/down")
    fun loginDown(): String{
        return "登录成功"
    }
 
}

在/QR/login接口中，我们首先判断当前会话是否已经被人扫了二维码，如果是，则重定向到/QR/login/down接口中；而如果不是，则会通过设置响应头"Refresh"参数，使电脑浏览器端每个一秒刷新一下，并向电脑输出一个二维码，手机扫描这个二维码后，将会前往/QR/login/{id}接口，并通过可变的URL路径，将id传入。

在/QR/login/{id}接口中，将会将传入的id的登录状态设置为真。这样的话，电脑端访问的/QR/login接口就会跳转至/QR/login/down接口

要注意，这里面的实现方式不是正常的实现方式。正常的实现方式应通过前端的脚本语言实现登录状态的刷新。但是因为我们没有前端，所以采用了这种方法

由于手机扫描二维码时，不会指定访问端口，因此需要在application.properties中，配置服务器的端口：

server.port=80

测试一下

使用浏览器访问http://[你的IP地址]/QR/login，注意，这里不能通过127.0.0.1或localhost访问，因为需要手机和电脑两个设备访问

这时，浏览器会显示一个二维码（CSDN可能不让上传二维码，因此进行了手动打码）：

接下来使用手机扫描这个二维码，会发现浏览器成功的跳转到了登录成功的页面：

 因此，我们的二维码登录就成功实现了