验证码是web开发中不可缺少的元素，而python又提供了非常多的验证码模块帮助大家快速生成各种验证码。那你知道验证码生成的原理吗？所谓知其然，还要知其所以然。今天给大家介绍一下验证码：
演示环境
·操作系统：windows10
·python版本：python 3.7
·代码编辑器：pycharm 2018.2
·使用第三方模块：pillow
验证码的必须元素
1.一张图片
2.文本
3.干扰元素
·线条干扰
·小圆点干扰
熟悉pillow库
我们既然需要使用pillow库制作验证码，那么首先我们先来熟悉一下我们需要用到的方法。
1、Image.new()：这个方法可以生成一张图片，有三个参数。
·mode：颜色空间模式，可以是'RGBA','RGB','L'等等模式
·size：图片尺寸，接收一个两个整数的元祖
·color：图片的填充颜色，可以是red，green等，也可以是rgb的三个整数的元祖。也就是背景颜色
fromPILimportImage
captcha=Image.new('RGB',(1080,900),(255,255,255))
上面代码创建了一个亿RGB为颜色空间模式，尺寸为1080*900，背景颜色为白色的图片。
2、Image.save()：保存图片到本地
·fp：本地文件名
·format：可选参数，制定文件后缀名。
fromPILimportImage
captcha=Image.new('RGB',(1080,900),(255,255,255))
#captcha.save('captcha.png')
captcha.save('captcha',format='png')
上面两种方式保存效果是一样的。
3、Image.show()：显示图片，会调用电脑自带的显示图片的软件。
4、ImageFont.truetype()：加载一个字体文件。生成一个字体对象。
fromPILimportImageFont
#字体文件路径字体大小
font=ImageFont.truetype('simkai.ttf',16)
5、ImageDraw.Draw()：生成画笔对象。
fromPILimportImage,ImageDraw
captcha=Image.new('RGB',(1080,900),'red')
draw=ImageDraw.Draw(captcha)
上面就创建了一个在captcha这张图片上的画笔，我们在这个图片上画任何东西都会使用这个画笔对象。
6、ImageDraw.Draw().text()：在图片上绘制给定的字符
fromPILimportImage,ImageDraw,ImageFont
captcha=Image.new('RGB',(1080,900),'red')
font=ImageFont.truetype('simkai.ttf',16)
draw=ImageDraw.Draw(captcha)
#字符绘制位置绘制的字符制定字体字符颜色
draw.text((0,0),'helloworld',font=font,fill='black')
7、ImageDraw.Draw().line()：在图片上绘制线条
fromPILimportImage,ImageDraw,ImageFont
captcha=Image.new('RGB',(1080,900),'red')
draw=ImageDraw.Draw(captcha)
#线条起点线条终点
draw.line([(0,0),(1080,900)],fill='black')
8、ImageDraw.Draw().point()：在图片上绘制点
fromPILimportImage,ImageDraw,ImageFont
captcha=Image.new('RGB',(1080,900),'red')
font=ImageFont.truetype('simkai.ttf',16)
draw=ImageDraw.Draw(captcha)
#点的位置颜色
draw.point((500,500),fill='black')
制作我们的验证码我们就会使用到上面的方法。当然，pillow肯定不止这些方法，这里我们就只列举这些了。
制作验证码
1、首先我们定义一个类，初始化一些需要的参数。
importstring classCaptcha(): ''' captcha_size:验证码图片尺寸 font_size:字体大小 text_number:验证码中字符个数 line_number:线条个数 background_color:验证码的背景颜色 sources:取样字符集。验证码中的字符就是随机从这个里面选取的 save_format:验证码保存格式 ''' def__init__(self,captcha_size=(150,100),font_size=30,text_number=4,line_number=4,background_color=(255, 255,255),sources=None,save_format='png'): self.text_number=text_number self.line_number=line_number self.captcha_size=captcha_size self.background_color=background_color self.font_size=font_size self.format=save_format ifsources: self.sources=sources else: self.sources=string.ascii_letters+string.digits
这里说一下string模块。
·string.ascii_letters: 得到a-zA-Z所有字符
·string.digits: 得到0-9所有数字
2、随机从sources获取字符
importrandom defget_text(self): text=random.sample(self.sources,k=self.text_number) return''.join(text)
random.sample()方法：从第一个参数中随机获取字符。获取个数有第二个参数指定。
3、随机获取绘制字符的颜色
defget_font_color(self): font_color=(random.randint(0,150),random.randint(0,150),random.randint(0,150)) returnfont_color
4、随机获取干扰线条的颜色
defget_line_color(self): line_color=(random.randint(0,250),random.randint(0,255),random.randint(0,250)) returnline_color
5、编写绘制文字的方法
defdraw_text(self,draw,text,font,captcha_width,captcha_height,spacing=20):
'''
在图片上绘制传入的字符
:paramdraw:画笔对象
:paramtext:绘制的所有字符
:paramfont:字体对象
:paramcaptcha_width:验证码的宽度
:paramcaptcha_height:验证码的高度
:paramspacing:每个字符的间隙
:return:
'''
#得到这一窜字符的高度和宽度
text_width,text_height=font.getsize(text)
#得到每个字体的大概宽度
every_value_width=int(text_width/4)
#这一窜字符的总长度
text_length=len(text)
#每两个字符之间拥有间隙，获取总的间隙
total_spacing=(text_length-1)*spacing
iftotal_spacing+text_width>=captcha_width:
raiseValueError("字体加中间空隙超过图片宽度!")
#获取第一个字符绘制位置
start_width=int((captcha_width-text_width-total_spacing)/2)
start_height=int((captcha_height-text_height)/2)
#依次绘制每个字符
forvalueintext:
position=start_width,start_height
print(position)
#绘制text
draw.text(position,value,font=font,fill=self.get_font_color())
#改变下一个字符的开始绘制位置
start_width=start_width+every_value_width+spacing
6、绘制线条的方法
defdraw_line(self,draw,captcha_width,captcha_height): ''' 绘制线条 :paramdraw:画笔对象 :paramcaptcha_width:验证码的宽度 :paramcaptcha_height:验证码的高度 :return: ''' #随机获取开始位置的坐标 begin=(random.randint(0,captcha_width/2),random.randint(0,captcha_height)) #随机获取结束位置的坐标 end=(random.randint(captcha_width/2,captcha_width),random.randint(0,captcha_height)) draw.line([begin,end],fill=self.get_line_color())
7、绘制小圆点
defdraw_point(self,draw,point_chance,width,height): ''' 绘制小圆点 :paramdraw:画笔对象 :parampoint_chance:绘制小圆点的几率概率为point_chance/100 :paramwidth:验证码宽度 :paramheight:验证码高度 :return: ''' #按照概率随机绘制小圆点 forwinrange(width): forhinrange(height): tmp=random.randint(0,100) iftmp<point_chance: draw.point((w,h),fill=self.get_line_color())
8、制作验证码
defmake_captcha(self):
#获取验证码的宽度，高度
width,height=self.captcha_size
#生成一张图片
captcha=Image.new('RGB',self.captcha_size,self.background_color)
#获取字体对象
font=ImageFont.truetype('simkai.ttf',self.font_size)
#获取画笔对象
draw=ImageDraw.Draw(captcha)
#得到绘制的字符
text=self.get_text(
#绘制字符
self.draw_text(draw,text,font,width,height)
#绘制线条
foriinrange(self.line_number):
self.draw_line(draw,width,height)
#绘制小圆点10是概率10/100，10%的概率
self.draw_point(draw,10,width,height)
#保存图片
captcha.save('captcha',format=self.format)
#显示图片
captcha.show()
这样，我们就生成了我们的图片验证码了，效果图：
代码已全部上传至Github：https://github.com/MiracleYoung/You-are-Pythonista/tree/master/PythonExercise/App/
captcha_project