本文主要介绍用canvas实现图形验证码的一些思路以及如何用javascript面向对象的方式更友好的实现canvas的功能，关于canvas的一些基本使用方法和API我整理了一个思维导图，大家感兴趣的可以参考学习。
你将收获
- 闭包的使用
- canvas常用api的使用
- javascript面向对象的实现方式
- 实现一个canvas的图形验证码的一般思路和常用算法
设计思路
- 用canvas生成画布
- 用canvas画干扰线或躁点
- 生成随机不重复的n的字母
- 用canvas绘制文字
- 初始化和canvas点击事件
- 组件化封装
文末将附上组件封装的源码，欢迎大家随时沟通交流。关于项目的打包，我将使用自己基于gulp4搭建的9012教你如何使用gulp4开发项目脚手架。
效果预览
实现思路
我将按照上文中的设计思路的步骤一步步实现，首先我们先定义一个es5类：
function Gcode(el, option) { this.el = typeof el === 'string' ? document.querySelector(el) : el; this.option = option; this.init(); }
其中init是用来初始化用的，参数el代表需要挂载的元素或元素id，option为传入的可选项，稍后会在代码中体现，通常这也是面向对象的常用套路。
- 绘制画布
Gcode.prototype = { constructor: Gcode, init: function() { if(this.el.getContext) { isSupportCanvas = true; var ctx = this.el.getContext('2d'), // 设置画布宽高 cw = this.el.width = this.option.width || 200, ch = this.el.height = this.option.height || 40; } } }
这里我们在初始化方法中先定义一个canvas画布，宽高为用户自定义的宽高，默认为200*40。
- 绘制干扰线
// 画干扰线 drawLine: function(ctx, lineNum, maxW, maxH) { ctx.clearRect(0, 0, maxW, maxH); for(var i=0; i < lineNum; i++) { var dx1 = Math.random()* maxW, dy1 = Math.random()* maxH, dx2 = Math.random()* maxW, dy2 = Math.random()* maxH; ctx.strokeStyle = 'rgb(' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ')'; ctx.beginPath(); ctx.moveTo(dx1, dy1); ctx.lineTo(dx2, dy2); ctx.stroke(); } }
这里我们对类Gcode定义原型方法drawLine，然后通过for循环绘制随机位置的线条，为了让canvas每次点击能清空之前的干扰线，我们使用clearRect来清除画布。
- 生成随机不重复的n个字符
我们通过递归实现，如下==：
// 生成唯一文字 generateUniqueText: function(source, hasList, limit) { var text = source[Math.floor(Math.random()*limit)]; if(hasList.indexOf(text) > -1) { return this.generateUniqueText(source, hasList, limit) }else { return text } } // 生成指定个数的随机文字 randomText: function(len) { var source = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z']; var result = []; var sourceLen = source.length; for(var i=0; i< len; i++) { var text = this.generateUniqueText(source, result, sourceLen); result.push(text) } return result.join('') }
我们通过定义一个字母表，传入生成的随机字母的个数，配合generateUniqueText来实现生成唯一不重复的n个随机字符。当然笔者认为这个方法并不优雅，你也可以使用uuid的方式或者更好的方式，欢迎随时和笔者交流。
- 用canvas绘制文字
// 画文字 drawText: function(ctx, text, maxH) { var len = text.length; for(var i=0; i < len; i++) { var dx = 30 * Math.random() + 30* i, dy = Math.random()* 5 + maxH/2; ctx.fillStyle = 'rgb(' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ')'; ctx.font = '30px Helvetica'; ctx.textBaseline = 'middle'; ctx.fillText(text[i], dx, dy); } },
这里和上文画线实现类似。就不做过多介绍了。
- 初始化和canvas点击事件
接下来我们看看完整的初始化代码：
init: function() { if(this.el.getContext) { isSupportCanvas = true; var ctx = this.el.getContext('2d'), // 设置画布宽高 cw = this.el.width = this.option.width || 200, ch = this.el.height = this.option.height || 40, textLen = this.option.textLen || 4, lineNum = this.option.lineNum || 4; var text = this.randomText(textLen); this.onClick(ctx, textLen, lineNum, cw, ch); this.drawLine(ctx, lineNum, cw, ch); this.drawText(ctx, text, ch); } }
点击事件主要是为了用户点击可以切换验证码：
onClick: function(ctx, textLen, lineNum, cw, ch) { var _ = this; this.el.addEventListener('click', function(){ text = _.randomText(textLen); _.drawLine(ctx, lineNum, cw, ch); _.drawText(ctx, text, ch); }, false) }
到此，一个完整的验证码组件实现完成，怎么用呢？如下：
new Gcode('#canvas_code', { lineNum: 6, // 可选 textLen: 4, // 可选 width: 200, // 可选 height: 50 // 可选 })
完整代码如下，欢迎学习交流：
// canvas绘制图形验证码 (function(){ function Gcode(el, option) { this.el = typeof el === 'string' ? document.querySelector(el) : el; this.option = option; this.init(); } Gcode.prototype = { constructor: Gcode, init: function() { if(this.el.getContext) { isSupportCanvas = true; var ctx = this.el.getContext('2d'), // 设置画布宽高 cw = this.el.width = this.option.width || 200, ch = this.el.height = this.option.height || 40, textLen = this.option.textLen || 4, lineNum = this.option.lineNum || 4; var text = this.randomText(textLen); this.onClick(ctx, textLen, lineNum, cw, ch); this.drawLine(ctx, lineNum, cw, ch); this.drawText(ctx, text, ch); } }, onClick: function(ctx, textLen, lineNum, cw, ch) { var _ = this; this.el.addEventListener('click', function(){ text = _.randomText(textLen); _.drawLine(ctx, lineNum, cw, ch); _.drawText(ctx, text, ch); }, false) }, // 画干扰线 drawLine: function(ctx, lineNum, maxW, maxH) { ctx.clearRect(0, 0, maxW, maxH); for(var i=0; i < lineNum; i++) { var dx1 = Math.random()* maxW, dy1 = Math.random()* maxH, dx2 = Math.random()* maxW, dy2 = Math.random()* maxH; ctx.strokeStyle = 'rgb(' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ')'; ctx.beginPath(); ctx.moveTo(dx1, dy1); ctx.lineTo(dx2, dy2); ctx.stroke(); } }, // 画文字 drawText: function(ctx, text, maxH) { var len = text.length; for(var i=0; i < len; i++) { var dx = 30 * Math.random() + 30* i, dy = Math.random()* 5 + maxH/2; ctx.fillStyle = 'rgb(' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ')'; ctx.font = '30px Helvetica'; ctx.textBaseline = 'middle'; ctx.fillText(text[i], dx, dy); } }, // 生成指定个数的随机文字 randomText: function(len) { var source = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z']; var result = []; var sourceLen = source.length; for(var i=0; i< len; i++) { var text = this.generateUniqueText(source, result, sourceLen); result.push(text) } return result.join('') }, // 生成唯一文字 generateUniqueText: function(source, hasList, limit) { var text = source[Math.floor(Math.random()*limit)]; if(hasList.indexOf(text) > -1) { return this.generateUniqueText(source, hasList, limit) }else { return text } } } new Gcode('#canvas_code', { lineNum: 6 }) })();
