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Java二维码学习

news 来源：原创 2025/5/5 7:36:13

使用Java语言生成二维码有以下方式，一是谷歌的zxing，二是基于zxing实现的qrcode开源项目，三是基于zxing实现的qrgen开源项目

一 zxing

谷歌的zxing技术生成二维码，是MultiFormatWriter多写格式书写器生成BitMatrix位矩阵，然后将位矩阵的信息在BufferedImage中设置二维码图片，最后由ImageIO将二维码图片写出到文件。

1.1 生成普通二维码

<dependencies><!-- 二维码操作相关依赖 --><dependency><groupId>com.google.zxing</groupId><artifactId>core</artifactId><version>3.4.0</version></dependency><dependency><groupId>com.google.zxing</groupId><artifactId>javase</artifactId><version>3.4.0</version></dependency><!-- word文档操作相关依赖 --><dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi</artifactId><version>5.2.3</version></dependency><dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi-ooxml</artifactId><version>5.2.3</version></dependency>
</dependencies>

public static void main(String[] args) throws WriterException, IOException, InvalidFormatException {String str = "Yesterday Once More";final String CHARSET = "UTF-8";final int QRCODE_SIZE = 100;// EncodeHintType编码提示类型, 用来设置二维码图片的相关参数// Map集合使用Hashtable和HashMap都可以// Hashtable是线程安全的，但同步会带来性能损耗// HashMap是非线程安全，但在单线程环境下效率更高Map<EncodeHintType, Object> hints = new Hashtable<>();hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.M);hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, CHARSET);hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 0);// MultiFormatWriter多格式书写器, 是二维码生成类// BitMatrix位矩阵, 是布尔型二维数组, 表示二维码矩阵的数据结构BitMatrix bitMatrix = new MultiFormatWriter().encode(str, BarcodeFormat.QR_CODE, QRCODE_SIZE, QRCODE_SIZE, hints);int width = bitMatrix.getWidth();int height = bitMatrix.getHeight();// BufferedImage图像类, 提供了对图像像素级别的访问和修改BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);for (int i = 0; i < width; i++) {for (int j = 0; j < height; j++) {bufferedImage.setRGB(i, j, bitMatrix.get(i, j) ? 0x000000 : 0xFFFFFF);}}ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();// ImageIO标准图像输入输出工具类, 用于读取、写入和处理各种格式的图像文件ImageIO.write(bufferedImage, "jpg", byteArrayOutputStream);ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray());// XWPFDocument类位于Apache POI库中的poi-ooxml模块中, 用于操作Microsoft Word(.docx)文档XWPFDocument document = new XWPFDocument();XWPFRun run = document.createParagraph().createRun();run.addPicture(byteArrayInputStream, XWPFDocument.PICTURE_TYPE_JPEG, "mango", Units.toEMU(128), Units.toEMU(128));FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("D:\\mango.docx");document.write(fileOutputStream);fileOutputStream.close();
}

生成的二维码如下：

EncodeHintType编码提示类型是一个枚举类，用来设置二维码图片的相关属性，使用EncodeHintType作为key，Object作为value的Hashtable，常用设置如下：
   EncodeHintType.ERROR_CORRECTION设置二维码的容错率，value值ErrorCorrectionLevel也是枚举类，由L(7%)、M(15%)、Q(25%)和H(30%)四个可选项；
   EncodeHintType.CHARACTER_SET设置字符集，value值可以设置UTF-8；
   EncodeHintType.MARGIN设置二维码周边留白大小，value值是一个整型数值；

MultiFormatWriter多格式书写器, 是二维码生成类，MultiFormatWriter的encode方法可以将指定文本生成BitMatrix位矩阵对象，encode方法定义如下
public BitMatrix encode(String contents, BarcodeFormat format, int width, int height, Map<EncodeHintType, ?> hints)，参数解释：
   String contents：要生成二维码的文本内容；
   BarcodeFormat format：指定码的格式，BarcodeFormat是枚举值，常用枚举值有QR_CODE(通用二维码，支持文本和链接URL)，CODE_128(条形码，支持物流和商品管理)和EAN_13(国际商品编码，广泛用于零售商品‌)；
   int width：二维码的宽度(像素)；
   int height：二维码的高度(像素)；
   Map<EncodeHintType, ?> hints：二维码图片的相关属性，Map集合使用Hashtable和HashMap都可以，Hashtable是线程安全的，但同步会带来性能损耗，HashMap是非线程安全，但在单线程环境下效率更高；

BitMatrix表示二维码矩阵的数据结构，由0和1构成的布尔型二维数组，常用于将编码后的信息转化为矩阵形式，用于存储和处理生成二维码图像所需的二进制信息，通过对BitMatrix对象的构建和操作，最终生成一个可被扫描解码的二维码图像，BitMatrix常用API：
   public int getHeight()：获取二维码矩阵高度；
   public int getWidth()：获取二维码矩阵宽度；
   public boolean get(int x, int y)：根据x，y的坐标获取矩阵中该坐标的值，结果是true(有值)或者false(无值)；

BufferedImage缓冲区图像类，将一幅图片加载到内存中(BufferedImage生成的图片在内存里有一个图像缓冲区)，在缓冲区操作图片资源，而且提供获得绘图对象、图像缩放、选择图像平滑度等功能，通常用来做图片大小变换、图片变灰、设置透明不透明等；
ImageIO是Java的标准图像输入输出工具类，用于读取、写入和处理各种格式的图像文件；

1.2 生成彩色二维码

在设置BufferedImage对象的setRGB方法中，设置RGB颜色时，指定需要的颜色即可，譬如生成前景色为纯蓝色的二维码，使用0x0000FF进行RGB设置

// BufferedImage图像类, 提供了对图像像素级别的访问和修改
BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
for (int i = 0; i < width; i++) {for (int j = 0; j < height; j++) {bufferedImage.setRGB(i, j, bitMatrix.get(i, j) ? 0x0000FF : 0xFFFFFF);}
}

1.3 生成带logo的二维码

public static void main(String[] args) throws WriterException, IOException, InvalidFormatException {String str = "Yesterday Once More";final String CHARSET = "UTF-8";final int QRCODE_SIZE = 100;// EncodeHintType编码提示类型, 用来设置二维码图片的相关参数// Map集合使用Hashtable和HashMa