背景
在注册或者登陆场景下，经常会遇到需要输入图片验证码的情况，最经典的就是12306买火车票。图片验证码的破解还是有一定难度的，而且如果配合上时间和次数的验证，可以很大程度上防止模拟登陆或者暴力破解，保护用户信息，同时很大程度上减少对服务器的恶意请求。今天我们就用python的django框架+PIL实现简单的图片验证码。
环境
python：3.6.5
django：3.1.6
pillow：5.2.0
【说明】：需要有django基础，比如路由、视图函数和启动命令等。
代码
check_code.py文件：
功能：
生成4位的随机字符串，并且将随机字符串写到图片上；将随机字符串和图片格式的字符串作为返回值。
# -*- coding:utf-8 -*-import randomfrom PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter# 小写字母，去除可能会造成干扰的i，l，o，z_letter_cases = "abcdefghjkmnpqrstuvwxy"# 大写字母_upper_cases = _letter_cases.upper()# 数字_numbers = ''.join(map(str, range(3, 10)))init_chars = ''.join((_letter_cases, _upper_cases, _numbers))def create_validate_code(size=(120, 30),chars=init_chars,img_type='GIF',mode='RGB',bg_color=(255, 255, 255),fg_color=(0, 0, 255),font_size=18,font_type="Monaco.ttf",length=4,draw_lines=True,n_line=(1, 2),draw_points=True,point_chance=2):"""@todo: 生成验证码图片@param size: 图片的大小，格式（宽，高），默认为(120, 30)@param chars: 允许的字符集合，格式字符串@param img_type: 图片保存的格式，默认为GIF，可选的为GIF，JPEG，TIFF，PNG@param mode: 图片模式，默认为RGB@param bg_color: 背景颜色，默认为白色@param fg_color: 前景色，验证码字符颜色，默认为蓝色#0000FF@param font_size: 验证码字体大小@param font_type: 验证码字体，默认为 ae_AlArabiya.ttf@param length: 验证码字符个数@param draw_lines: 是否划干扰线@param n_lines: 干扰线的条数范围，格式元组，默认为(1, 2)，只有draw_lines为True时有效@param draw_points: 是否画干扰点@param point_chance: 干扰点出现的概率，大小范围[0, 100]@return: [0]: PIL Image实例@return: [1]: 验证码图片中的字符串"""# 宽和高width, height = size# 创建图形img = Image.new(mode, size, bg_color)# 创建画笔draw = ImageDraw.Draw(img)def get_chars():"""生成指定长度的字符串，返回列表格式"""return random.sample(chars, length)def create_line():"""绘制干扰线条"""# 干扰线条数line_num = random.randint(*n_line)for i in range(line_num):# 起始点begin = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))# 结束点end = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))draw.line([begin, end], fill=(0, 0, 0))def create_points():"""绘制干扰点"""# 大小限制在[0, 100]chance = min(100, max(0, int(point_chance)))for w in range(width):for h in range(height):tmp = random.randint(0, 100)if tmp > 100 - chance:draw.point((w, h), fill=(0, 0, 0))def create_strs():"""绘制验证码字符"""c_chars = get_chars()# 每个字符前后以空格隔开strs = ' %s ' % ' '.join(c_chars)font = ImageFont.truetype(font_type, font_size)font_width, font_height = font.getsize(strs)draw.text(((width - font_width) / 3, (height - font_height) / 3),strs, font=font, fill=fg_color)return ''.join(c_chars)if draw_lines:create_line()if draw_points:create_points()strs = create_strs()# 图形扭曲参数params = [1 - float(random.randint(1, 2)) / 100,0,0,0,1 - float(random.randint(1, 10)) / 100,float(random.randint(1, 2)) / 500,0.001,float(random.randint(1, 2)) / 500]# 创建扭曲img = img.transform(size, Image.PERSPECTIVE, params)# 滤镜，边界加强（阈值更大）img = img.filter(ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE)return img, strs
路由：
from django.urls import pathfrom web.views import home, accounturlpatterns = [path('code/', home.code),path('test/', home.test),]
视图函数：
# encoding=utf-8import jsonimport iofrom django.shortcuts import render, HttpResponse, redirectimport check_code as CheckCodedef code(req):"""获取验证码:param req::return:"""stream = io.BytesIO()# 创建随机字符串code# 创建一张图片格式的字符串，将随机字符串写到图片上img, code = CheckCode.create_validate_code()print('[check_code][code]:', code)# 保存到内存中img.save(stream, 'PNG')req.session['CheckCode'] = codereturn HttpResponse(stream.getvalue())def test(req):"""通过请求头获取用户设备信息"""print(type(req))return render(req, 'test.html')
html文件：
功能：
给图片绑定onclick事件，这样每点击一次就重新生成一个验证码；img标签的src属性可以是字节流形式的图片，每次请求check_code视图函数，浏览器会将返回的图片字符串解析为图片作为src属性。
<!DOCTYPE html><html lang="en"><head><meta charset="UTF-8"><title>test</title></head><body><h1>图片验证码</h1><img src="/check_code/" alt="验证码" onclick="ChangeCode(this);"><script>function ChangeCode(ths) {ths.src += '?';}</script></body></html>
结果
启动django项目，浏览器访问http://127.0.0.1:8000/test/，可以看到图片验证码：
