最近一段時間由于需要，差不多花了一周的時間，研究了一下二維碼的問題。大致的時間分配是這樣的：1~2天學(xué)習(xí)二維碼的原理知識，1~2天分析學(xué)習(xí)網(wǎng)上的例程，1~2天根據(jù)需要修改例程。
最開始的時候，對于二維碼一無所知，因而到網(wǎng)上去看了很多二維碼原理方面的東西。也根據(jù)自己看的一些東西準(zhǔn)備整理一些自己認(rèn)為重要的東西（見上篇《二維碼原理簡介》）。但是，看到最后發(fā)現(xiàn)，二維碼的原理中涉及到很多數(shù)學(xué)方面的知識，很多文章在講解的同時會摻雜很多專業(yè)性較強的東西。筆者自認(rèn)為不是一個數(shù)學(xué)天才，也不愿意花費過多的時間去閱讀數(shù)學(xué)方面的知識。所以那篇《二維碼原理簡介》的確稱得上是簡介了。筆者只是希望能有一個感性的認(rèn)識，知道諸如“通過識別三個邊角上的正方形，即可唯一確定二維碼”、“二維碼的具體信息對應(yīng)圖片的哪一塊區(qū)域”、“二維碼的容錯的能力”等等。
1.初試牛刀
首先，筆者在網(wǎng)上下載了一個用java語言實現(xiàn)的二維碼生成和編寫的程序。其結(jié)構(gòu)非常簡單，如下圖：
其主要的底層功能主要由QRCode.jar包來實現(xiàn)（即具體的那些底層?xùn)|西）。QR Code碼是由日本Denso公司于1994年9月研制的一種矩陣二維碼符號，它具有一維條碼及其它二維條碼所具有的信息容量大、可靠性高、可表示漢字及圖象多種文字信息、保密防偽性強等優(yōu)點。 在這個demo中，主要有2個類，一個就是EncodeImg,另一個就是TwoDimensionCodeImage。TwoDimensionCodeImage類中定義了一個BufferedImage類的變量，這個變量就是二維碼圖片的長、寬和顏色（黑色與白色）的信息。在后面解碼二維碼圖片會調(diào)用它。
EncodeImg則實現(xiàn)了所有的邏輯。這個類中定義了6個方法（還有一些方法調(diào)用這幾個方法，類似于接口，此處略去不提），分別是：2個生成二維碼方法、1個生成二維碼公共方法（前面2個方法會調(diào)用它）、2個解析二維碼 和一個main方法。結(jié)構(gòu)也是十分清晰。我們逐個來分析。
生成QRCode圖片 1：
/**
* 生成二維碼(QRCode)圖片
* @param content 存儲內(nèi)容
* @param imgPath 圖片路徑
* @param imgType 圖片類型
* @param size 二維碼尺寸
*/
public void encoderQRCode(String content, String imgPath, String imgType, int size) {
try {
BufferedImage bufImg = this.qRCodeCommon(content, imgType, size);
File imgFile = new File(imgPath);
// 生成二維碼QRCode圖片
ImageIO.write(bufImg, imgType, imgFile);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} |
生成QRCode圖片 2：
/**
* 生成二維碼(QRCode)圖片
* @param content 存儲內(nèi)容
* @param output 輸出流
* @param imgType 圖片類型
* @param size 二維碼尺寸
*/
public void encoderQRCode(String content, OutputStream output, String imgType, int size) {
try {
BufferedImage bufImg = this.qRCodeCommon(content, imgType, size);
// 生成二維碼QRCode圖片
ImageIO.write(bufImg, imgType, output);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} |
大家可以仔細(xì)比對一下這兩個方法，會發(fā)現(xiàn)二者僅僅在參數(shù)上有略微不同。一種是以圖片的形式保存生成的二維碼，一種則把結(jié)果寫入到數(shù)據(jù)流中。既然涉及數(shù)據(jù)流，多半都是和網(wǎng)絡(luò)傳輸部分有關(guān)（這句是個人臆想）。而二者的共同點就是一開始都調(diào)用了this.qRCodeCommon(content, imgType, size)這個方法。那么這個方法具體是實現(xiàn)了什么呢？
生成QRCode的公共方法：
/**
* 生成二維碼(QRCode)圖片的公共方法
* @param content 存儲內(nèi)容
* @param imgType 圖片類型
* @param size 二維碼尺寸
* @return
*/
private BufferedImage qRCodeCommon(String content, String imgType, int size) {
BufferedImage bufImg = null;
try {
Qrcode qrcodeHandler = new Qrcode();
// 設(shè)置二維碼排錯率，可選L(7%)、M(15%)、Q(25%)、H(30%)，排錯率越高可存儲的信息越少，但對二維碼清晰度的要求越小
qrcodeHandler.setQrcodeErrorCorrect('M');
qrcodeHandler.setQrcodeEncodeMode('B');
// 設(shè)置設(shè)置二維碼尺寸，取值范圍1-40，值越大尺寸越大，可存儲的信息越大
qrcodeHandler.setQrcodeVersion(size);
// 獲得內(nèi)容的字節(jié)數(shù)組，設(shè)置編碼格式
byte[] contentBytes = content.getBytes("utf-8");
// 圖片尺寸
int imgSize = 67 + 12 * (size - 1);
bufImg = new BufferedImage(imgSize, imgSize, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics2D gs = bufImg.createGraphics();
// 設(shè)置背景顏色
gs.setBackground(Color.WHITE);
gs.clearRect(0, 0, imgSize, imgSize);
// 設(shè)定圖像顏色> BLACK
gs.setColor(Color.BLACK);
// 設(shè)置偏移量，不設(shè)置可能導(dǎo)致解析出錯
int pixoff = 2;
// 輸出內(nèi)容> 二維碼
if (contentBytes.length > 0 && contentBytes.length < 800) {
boolean[][] codeOut = qrcodeHandler.calQrcode(contentBytes);
for (int i = 0; i < codeOut.length; i++) {
for (int j = 0; j < codeOut.length; j++) {
if (codeOut[j][i]) {
gs.fillRect(j * 3 + pixoff, i * 3 + pixoff, 3, 3);
}
}
}
} else {
throw new Exception("QRCode content bytes length = " + contentBytes.length + " not in [0, 800].");
}
gs.dispose();
bufImg.flush();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return bufImg;
} |
相信配上注釋，代碼的可讀性大大提高?？梢?，紅色部分標(biāo)記的語句是完成輸出內(nèi)容到二維碼轉(zhuǎn)換的重要步驟?？上В@個方法qrcodeHandler.calQrcode(contentBytes)被封裝在QRCode.jar文件中，無法繼續(xù)分析。有了這一步，后面的邏輯就很簡單了，遍歷二維數(shù)組，codeOut[j][i]如果是1則將圖片相應(yīng)位置設(shè)為黑色。最后得到二維碼圖片。
對應(yīng)地，有2種解碼方法。
解析QRCode方法1：
/**
* 解析二維碼（QRCode）
* @param imgPath 圖片路徑
* @return
*/
public String decoderQRCode(String imgPath) {
// QRCode 二維碼圖片的文件
File imageFile = new File(imgPath);
BufferedImage bufImg = null;
String content = null;
try {
bufImg = ImageIO.read(imageFile);
QRCodeDecoder decoder = new QRCodeDecoder();
content = new String(decoder.decode(new TwoDimensionCodeImage(bufImg)), "utf-8");
} catch (IOException e) {
System.out.println("Error: " + e.getMessage());
e.printStackTrace();
} catch (DecodingFailedException dfe) {
System.out.println("Error: " + dfe.getMessage());
dfe.printStackTrace();
}
return content;
} |
解析QRCode方法2：
/**
* 解析二維碼（QRCode）
* @param input 輸入流
* @return
*/
public String decoderQRCode(InputStream input) {
BufferedImage bufImg = null;
String content = null;
try {
bufImg = ImageIO.read(input);
QRCodeDecoder decoder = new QRCodeDecoder();
content = new String(decoder.decode(new TwoDimensionCodeImage(bufImg)), "utf-8");
} catch (IOException e) {
System.out.println("Error: " + e.getMessage());
e.printStackTrace();
} catch (DecodingFailedException dfe) {
System.out.println("Error: " + dfe.getMessage());
dfe.printStackTrace();
}
return content;
} |
二者的區(qū)別，在此不再贅述。二者藍(lán)色部分就是解碼的部分。同樣被封裝到QRcode.jar中。我們無法看到更多的內(nèi)容。
最后再來看看main方法：
public static void main(String[] args) {
String imgPath = "F:/Michael_QRCode3.png";
String encoderContent = "我名為宇智波斑 ";
EncodeImg handler = new EncodeImg();
handler.encoderQRCode(encoderContent, imgPath, "png");
System.out.println("========encoder success");
String decoderContent = handler.decoderQRCode(imgPath);
System.out.println("解析結(jié)果如下：");
System.out.println(decoderContent);
System.out.println("========decoder success!!!");
} |
運行該程序，即可在電腦的F盤找到生成的二維碼圖片Michael_QRCode3.png。在eclipse的控制臺窗口也是可以看到解析的結(jié)果。此時，你用手機上的二維碼掃描軟件掃描一下生成的二維碼，同樣可以得到正確的結(jié)果。
總結(jié)：可以看到，這個java程序的接口還是相對較簡單的，使用起來也很方便。筆者本來是要寫一個Android的程序的。于是想把這個Java程序移植到一個Android工程上。但事情遠(yuǎn)比想象中的復(fù)雜。當(dāng)把這些文件放到一個Android程序中發(fā)現(xiàn)，程序中出現(xiàn)了很多錯誤。這些錯誤主要集中在那些繪圖相關(guān)的包上。網(wǎng)上有人說Android和java在繪圖上的實現(xiàn)好像是不兼容的，需要自己做相應(yīng)的移植。筆者仍不想放棄，看到"JRE System Libruary"下面有很多jar包，將它們?nèi)繉?dǎo)入Android程序中。則程序可以成功編譯。但是程序在運行時，點擊生成二維碼時出現(xiàn)閃退的現(xiàn)象。根據(jù)打印的Log發(fā)現(xiàn)仍然是因為Android中不包含相應(yīng)繪圖APi。至此，筆者決意放棄這個java程序。
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