為了防止機(jī)器人頻繁登陸網(wǎng)站或者破壞分子惡意登陸，很多用戶登錄和注冊系統(tǒng)都提供了圖形驗(yàn)證碼功能。

　　驗(yàn)證碼（CAPTCHA）是“Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart”（全自動區(qū)分計(jì)算機(jī)和人類的圖靈測試）的縮寫，是一種區(qū)分用戶是計(jì)算機(jī)還是人的公共全自動程序。可以防止惡意破解密碼、刷票、論壇灌水，有效防止某個(gè)黑客對某一個(gè)特定注冊用戶用特定程序暴力破解方式進(jìn)行不斷的登陸嘗試。

　　圖形驗(yàn)證碼的歷史比較悠久，到現(xiàn)在已經(jīng)有點(diǎn)英雄末路的味道了。因?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí)、圖像識別的存在，機(jī)器人已經(jīng)可以比較正確的識別圖像內(nèi)的字符了。但不管怎么說，作為一種防御手段，至少還是可以抵擋一些低級入門的攻擊手段，抬高了攻擊者的門檻。

驗(yàn)證碼功能實(shí)現(xiàn)方法1——完整的驗(yàn)證碼實(shí)現(xiàn)流程

1， 驗(yàn)證碼前端畫布頁面生成

　　那么下面我們將依次生成驗(yàn)證碼這種畫布，左邊框是輸入驗(yàn)證碼的內(nèi)容，右邊框是設(shè)計(jì)驗(yàn)證碼。

1.1，直接讀取圖片

　　首先，我們需要了解讀取圖片的方法。

　　這樣我們知道方法就行，不建議使用，因?yàn)檫@樣讀取文件，我們需要存很多文件。

1.2，硬盤操作

　　首先，我們需要導(dǎo)入庫，圖像處理庫Pillow，如果沒有的話，需要先安裝pillow庫。

　　其次，我們創(chuàng)建一個(gè)定義隨機(jī)顏色方法的函數(shù)。這函數(shù)的意義就是定義畫布的背景顏色。

如何定義顏色隨機(jī)呢？,因?yàn)槿玆，G，B的范圍都是0-255，我們隨機(jī)取0-255里面的某一個(gè)整數(shù)，就得到了隨機(jī)顏色。代碼如下：

　　然后我們設(shè)定畫布的大小，定義畫布的寬和高。然后寫一塊區(qū)域，最后展示在前端頁面。

1.3，內(nèi)存操作

　　其實(shí)硬盤操作，我們也不建議使用，最好的方法是建議使用內(nèi)存操作。在上線中大多體驗(yàn)者需要的是速度，如果速度不夠快，那就會放棄這個(gè)APP，所以我們一般犧牲其空間復(fù)雜度，換取時(shí)間復(fù)雜度。

　　那內(nèi)存操作如何做呢？首先，我們獲取一個(gè)緩存區(qū)，然后將圖片保存到緩存區(qū)，最后使用一個(gè).getvalue的函數(shù)方法將緩存區(qū)的內(nèi)容返回給前端。

　　.getvalue 是把緩存區(qū)的所有數(shù)據(jù)讀取。

　　bytesIO() 是使用io 獲取一個(gè)緩存區(qū)，然后將圖片保存到緩存區(qū)，最后讀取緩存區(qū)的數(shù)據(jù)。

　　這樣的話，一個(gè)前端畫布就生成了，不僅生成了，我們還解決了速度問題，而且每次刷新，后臺都會傳出不同顏色的畫布。

1.4 效果圖

　　驗(yàn)證碼在前端顯示，肯定是左邊一格，右邊一格。最后設(shè)計(jì)出來的畫布效果是這樣的。

　　那下面，我們需要給畫布里面添加文字了。

2，如何給面板里加文字

　　我們需要導(dǎo)入繪圖庫 ImageDraw， 繪圖字體庫 ImageFont。還需要下載一個(gè)字體樣式，直接使用網(wǎng)上的字體樣式會比較簡單。

2.1，ttf字體下載

　　我們可以在網(wǎng)上下載一個(gè)ttf字體文件。選擇一個(gè)自己喜歡的字體形式，下載。我這里下載了三個(gè)，這里我使用第三個(gè) Vera.ttf字體。

2.2 添加文字

　　一般情況下，驗(yàn)證碼都是由四到八位不等的數(shù)字，大小寫字母組成。我們這里選擇五位，其中每個(gè)位里面讓隨機(jī)生成一個(gè)大寫字母，或者小寫字母，或者數(shù)字。然后將其保存下來。這就是一個(gè)簡單的驗(yàn)證碼就生成了。

　　代碼如下：

2.3 效果圖

　　驗(yàn)證碼里面添加五個(gè)文字，最后設(shè)計(jì)出來的添加文字的畫布效果是這樣的。

3，加上噪點(diǎn)噪線

　　其實(shí)上面差不多已經(jīng)完成了驗(yàn)證碼的操作，但是這是比較簡單的驗(yàn)證碼，一般的圖片驗(yàn)證碼機(jī)器就可以識別了。我們需要添加一些難度，比如噪點(diǎn)噪線。

　　加噪點(diǎn)噪線也是為了減輕暴力請求，一般的圖片驗(yàn)證碼機(jī)器就可以識別出來，所以我們加點(diǎn)難度，這樣可以減輕服務(wù)器的壓力。

　　下面代碼中，width和height是前端畫布的寬和高，第一個(gè)for循環(huán)是噪點(diǎn)的加入，第二個(gè)for循環(huán)是噪線的加入。

　　x1, y1, x2, y2 則表示需要四個(gè)坐標(biāo)。

3.1 效果圖

　　 驗(yàn)證碼里面添加噪點(diǎn)噪線，因?yàn)槲疫€要使用，所以噪點(diǎn)噪線的效果就添加了一點(diǎn)點(diǎn)而已，如果需要復(fù)雜，可以添加內(nèi)容就像，最后設(shè)計(jì)出來的添加噪點(diǎn)噪線的畫布效果是這樣的。

4，驗(yàn)證碼局部刷新

　　為什么要做驗(yàn)證碼局部刷新呢？從使用者的角度來說，我們也知道，當(dāng)前端顯示的驗(yàn)證碼看不清楚，我們就需要刷新一下，但是不可能不停的提交表單，這樣的話，服務(wù)器的壓力就太大了。所以這時(shí)候局部刷新就優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了，我們需要局部刷新，很多人就想到了Ajax，沒錯，這是可以用，但是這里說一種比較簡單的局部刷新的方法。

　　我們可以看一個(gè)例子：

　　從上面，我們發(fā)現(xiàn)可以使用增加字符的方式，實(shí)現(xiàn)局部刷新，那么我們也可以采取這么簡單的方法，直接刷新驗(yàn)證碼就行了。

　　下面展示其代碼：

　　views.py

　　前端代碼：

5，cookie與session保存驗(yàn)證碼

　　將隨機(jī)驗(yàn)證碼存儲到session中，就是需要記錄給哪個(gè)請求發(fā)了什么驗(yàn)證碼。

　　為什么這么說呢？因?yàn)榈綍r(shí)候使用登錄驗(yàn)證的使用者不止一個(gè)人，那么服務(wù)端發(fā)送的驗(yàn)證碼不記錄給哪個(gè)請求發(fā)送的驗(yàn)證碼，當(dāng)好幾個(gè)人同時(shí)請求驗(yàn)證碼信息，然后提交，這樣就會發(fā)生混淆。所以保險(xiǎn)起見，我們使用session保存驗(yàn)證碼。

　 views.py

　　login.html

　　index.html

　　views.py

　　validCode.py

驗(yàn)證碼功能實(shí)現(xiàn)方法2——captcha

　　在Django中實(shí)現(xiàn)圖片驗(yàn)證碼功能非常簡單，有現(xiàn)成的第三方庫可以使用，我們不必自己開發(fā)（但是也需要自己能開發(fā)的出來，方法二將自己開發(fā)的圖片驗(yàn)證碼模塊）。這個(gè)庫叫做django-simple-captcha。

1，安裝 captcha

　　直接使用pip 按照

　　Django 自動幫我們安裝了相關(guān)的依賴庫 six， olefile 和 pillow ，其中Pillow是大名鼎鼎的繪圖模塊。

2，注冊captcha

　　在settings.py中，將'captcha' 注冊到APP列表里。

　　captcha 需要在數(shù)據(jù)庫中建立自己的數(shù)據(jù)表，所以需要執(zhí)行migrate命名生成數(shù)據(jù)表：

3，添加URL路由

　　我們還需要在根目錄下的urls.py文件添加 captcha 對應(yīng)的網(wǎng)址：

4，修改 myforms.py

　　如果上面都OK了，就可以直接在MyForms.py文件中添加CaptchaField了。

　　注意：我們需要提前導(dǎo)入form captcha.fields import CaptchaField ，然后就像寫普通的form字段一樣添加一個(gè)captcha字段就可以了。

5，HTML文件的使用（修改 login.html文件）

　　由于我們這里直接學(xué)習(xí)驗(yàn)證碼，所以我這里直接寫一個(gè)簡單的login.html頁面，添加 capthca的相關(guān)內(nèi)容。

　　這里額外的添加了一條 {{ login_form.captcha.errors }} 用于明確指示用戶，你的驗(yàn)證碼不正確。其中驗(yàn)證圖形碼是否正確的工作都是在后臺自動完成的。只需要使用is_valid()這個(gè)myforms內(nèi)置的驗(yàn)證方法就一起進(jìn)行了，完全不需要再視圖函數(shù)中添加任何的驗(yàn)證代碼，非常方便快捷！

6，查看效果

　　直接的效果進(jìn)入頁面的效果如下：

　　我們輸入錯驗(yàn)證碼的效果如下：

　　當(dāng)然我們還可以添加多種效果，這里就不做添加了，就實(shí)現(xiàn)簡單的驗(yàn)證碼功能即可。

7，附帶的代碼

　　models.py

　　views.py

驗(yàn)證碼功能實(shí)現(xiàn)方法3——極驗(yàn)驗(yàn)證SDK

一，Django極驗(yàn)滑動驗(yàn)證碼的使用

1，官網(wǎng)直接注冊賬號申請key和value

　　極驗(yàn)滑動驗(yàn)證碼官網(wǎng)：www.geetest.com

2，從Github: gt3-python-sdk下載.zip文件3，找到里面Django 的文件夾對照官網(wǎng)直接copy4，代碼

　　views.py

　　urls.py

　　login.html

知識儲備一：pillow模塊的學(xué)習(xí)

　　PIL：Python Imaging Library，已經(jīng)是Python平臺上的圖像處理標(biāo)準(zhǔn)庫了。由于PIL僅支持到Python2.7 ，加上年久失修，于是一群志愿者在PIL的基礎(chǔ)上創(chuàng)建了兼容的版本，名字叫Pillow，支持最新版本的Python3.X，又加了許多新特性。因此，我們可以直接安裝使用Pillow。

（此處pillow的模塊的學(xué)習(xí)摘抄與網(wǎng)友灬魑魅魍魎灬，如有侵權(quán)，請聯(lián)系我，立刪）

1，PIL的基本概念

　　PIL中所涉及的基本概念有如下幾個(gè)：通道（bands）、模式（mode）、尺寸（size）、坐標(biāo)系統(tǒng)（coordinate system）、調(diào)色板（palette）、信息（info）和濾波器（filters）。

1.1 通道

　　每張圖片都是由一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)通道構(gòu)成。PIL允許在單張圖片中合成相同維數(shù)和深度的多個(gè)通道。

　　以RGB圖像為例，每張圖片都是由三個(gè)數(shù)據(jù)通道構(gòu)成，分別為R、G和B通道。而對于灰度圖像，則只有一個(gè)通道。

　　對于一張圖片的通道數(shù)量和名稱，可以通過方法getbands()來獲取。方法getbands()是Image模塊的方法，它會返回一個(gè)字符串元組（tuple）。該元組將包括每一個(gè)通道的名稱。

　　Python的元組與列表類似，不同之處在于元組的元素不能修改,元組使用小括號，列表使用方括號，元組創(chuàng)建很簡單，只需要在括號中添加元素，并使用逗號隔開即可。

　　方法getbands()的使用如下：

1.2 模式

　　圖像的模式定義了圖像的類型和像素的位寬。當(dāng)前支持如下模式：

　　可以通過mode屬性讀取圖像的模式。其返回值是包括上述模式的字符串。

　　屬性mode的使用如下：

1.3 尺寸

　　通過size屬性可以獲取圖片的尺寸。這是一個(gè)二元組，包含水平和垂直方向上的像素?cái)?shù)。

　　屬性mode的使用如下：

1.4 坐標(biāo)系統(tǒng)

　　PIL使用笛卡爾像素坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)(0，0)位于左上角。注意：坐標(biāo)值表示像素的角；位于坐標(biāo)（0，0）處的像素的中心實(shí)際上位于（0.5，0.5）。

　　坐標(biāo)經(jīng)常用于二元組（x，y）。長方形則表示為四元組，前面是左上角坐標(biāo)。例如，一個(gè)覆蓋800x600的像素圖像的長方形表示為（0，0，800，600）。

1.5 調(diào)色板

　　調(diào)色板模式("P")使用一個(gè)顏色調(diào)色板為每個(gè)像素定義具體的顏色值

1.6 信息

　　使用info屬性可以為一張圖片添加一些輔助信息。這個(gè)是字典對象。加載和保存圖像文件時(shí)，多少信息需要處理取決于文件格式。

屬性info的使用如下：

1.7 濾波器

　　對于將多個(gè)輸入像素映射為一個(gè)輸出像素的幾何操作，PIL提供了四個(gè)不同的采樣濾波器。

　　Image模塊中的方法 resize() 和 thumbnail()用到了濾波器。

　　方法resize() 的使用如下：

　　對參數(shù)filter不賦值的話，方法resize()默認(rèn)使用NEAREST濾波器。如果要使用其他濾波器可以通過下面的方法來實(shí)現(xiàn)：

2，Image模塊

　　Image模塊是PIL中最重要的模塊，它有一個(gè)類叫做image，與模塊名稱相同。Image類有很多函數(shù)，方法及屬性，接下來將依次對image類的屬性，函數(shù)和方法進(jìn)行介紹。

2.1 Image類的屬性

　　1，F(xiàn)ormat

　　2，Mode

　　3，Size

　　4，Palette

　　5，Info

2.2 類的函數(shù)

　　1，new

　　2，Open

　　3，Blend

　　4，Composite

　　5，Eval

　　6，F(xiàn)ormbuffer

　　7，F(xiàn)ormstring

　　8，Merge

3，Image類的方法

　　除非另做說明，Image類的所有方法都將返回一個(gè)Image類的新實(shí)例，這個(gè)實(shí)例對應(yīng)于結(jié)果圖像。

　　1，Convert

　　2，Copy

　　3，Crop

　　4，Draft

　　5，F(xiàn)ilter

　　6，F(xiàn)romstring

　　7，Getbands

　　8，Getbbox

　　9，Getcolors

　　10，Getdata

　　11，Getextrema

　　12，Getpixel

　　13，histogram

　　14，load

　　15，Paste

二：python中chr() 函數(shù) 和 ord() 函數(shù)的用法。

1，chr()函數(shù)

格式： Chr(<數(shù)值表達(dá)式>)

說明：chr() 用一個(gè)范圍在 range(256)內(nèi)的（就是0~255）整數(shù)做參數(shù)。函數(shù)返回值類型為String，其數(shù)值表達(dá)式值取值范圍為0~255，返回一個(gè)對應(yīng)的字符（對應(yīng)的ASCII字符）。

例如：Print(Chr(78)) 結(jié)果顯示：N

65-90 大寫A-Z

97-122 小寫的a-z

2，ord() 函數(shù)

格式： ord("字符串")

說明：函數(shù)返回值類型為int

例如：Print(ord('0')) 結(jié)果顯示：48

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的Python 中Django驗(yàn)證碼功能的實(shí)現(xiàn)代碼，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問歡迎給我留言，小編會及時(shí)回復(fù)大家的！