【干货】”首个“ .NET Core 验证码组件

前言

　　众所周知，Dotnet Core目前没有图形API，以前的System.Drawing程序集并没有包含在Dotnet Core 1.0环境中。不过在dotnet core labs项目里可以见到MS已经在移植这个项目，不过目前的版本只能在Windows上和NET541+或DNX环境中才可以使用。

　　不过在dotnetConf的第两天有一个叫做SkiaSharp的开源项目被提及；它是Google开源的跨平台2D图形API，Skia的.NET封装；目前只能在Full Framework上运行，不过它以后会支持Core。

现状

　　据我了解，Dotnet Core目前没有可用的验证码组件可用，原因就是没有Core的图形接口。所以我的方案是通过开源的图形库来对dotnet core进行支持。

使用CImg开源库

　　CImg 库是一个免费、开源的图像处理C++库，名称原意是 Cool Image，正如其名，CImg是一个非常优秀、功能强大、代码简洁、使用方便的C++ 图像处理库。它不仅非常适合科学家、研究生做科研时使用，也适合在工业应用工程开发中使用，更适合的是，对于有志于开发简洁、高效、功能强大的图像处理库的人而言，CImg的源码是不可多得的学习和参考资料。

　　CImg 官网：http://cimg.sourceforge.net/

　　可移植性：它完全兼容于操作系统如Windows, Unix, Linux, MacOS X, *BSD...，也完全兼容与编译器如 VC++, g++, icc...等，具有高度的可移植性。

　　轻便性：CImg 非常轻便，整个库只用一个文件：cimg.h。任何C++应用程序只需要将该头文件包含进工程中即可使用该库的全部功能。它只定义了四了类（模板）和两个名称空间。该库只依赖与标准C++和STL，只在显示类部分依赖与操作系统的GDI，再也不依赖任何其他的外部库。

C++封装：

　　我把绘图逻辑都放到了一个C++项目中，再用Core项目使用DllImport进行调用。

　　而且想到跨平台在Win下我们使用Win32的DLL库进行编译，在Linux下使用g++直接对源代码进行链接编译;

　　下面是项目中最主要的CaptchaImage.cpp，Win32下它会被放到项目中

 #include "stdafx.h"
 #include "CaptchaImage.h"
 #include "CImg.h"
 using namespace cimg_library;

 Export_API void GCaptcha(char* file_o, char *captcha_text, int count, int width ,int height , int offset ,int quality, int isjpeg, int fontSize)
 {
     // Create captcha image
     //----------------------
     // Write colored and distorted text
     CImg<unsigned char> captcha(width, height, , , ), color();
     const unsigned char red[] = { ,, }, green[] = { ,, }, blue[] = { ,, };

     char letter[] = {  };
     for (unsigned int k = ; k<count; ++k) {
         CImg<unsigned char> tmp;
         *letter = captcha_text[k];
         if (*letter) {
             cimg_forX(color, i) color[i] = (unsigned char)( + (std::rand() % ));
             tmp.draw_text((int)( +  * cimg::rand()),
                           (int)( * cimg::rand()), letter, red, , , fontSize).resize(-, -, , );

             const float sin_offset = (float)cimg::crand() * , sin_freq = (float)cimg::crand() / ;

             cimg_forYC(captcha, y, v) captcha.get_shared_row(y, , v).shift((int)( * std::cos(y*sin_freq + sin_offset)));

             captcha.draw_image(count + offset * k, tmp);
         }
     }

     // Add geometric and random noise
     CImg<unsigned char> copy = (+captcha).fill();
     for (unsigned int l = ; l<; ++l) {
         if (l) copy.blur(0.5f).normalize(, );
         for (unsigned int k = ; k<; ++k) {
             cimg_forX(color, i) color[i] = (unsigned char)( + cimg::rand() * );
             if (cimg::rand() < 0.5f) {
                 copy.draw_circle((int)(cimg::rand()*captcha.width()),
                                      (int)(cimg::rand()*captcha.height()),
                                      (int)(cimg::rand() * ),
                                      color.data(), 0.6f, ~0U);
             }
             else {
                 copy.draw_line((int)(cimg::rand()*captcha.width()),
                                     (int)(cimg::rand()*captcha.height()),
                                     (int)(cimg::rand()*captcha.width()),
                                     (int)(cimg::rand()*captcha.height()),
                                     color.data(), 0.6f);
             }
         }
     }
     captcha |= copy;
     captcha.noise(, );

     captcha = (+captcha).fill() - captcha;

     // Write output image and captcha text
     //-------------------------------------
     //std::printf("%s\n",captcha_text);

     if (isjpeg) {
         captcha.save_jpeg(file_o, quality);
     }
     else {
         captcha.save(file_o);
     }

 }

CaptchaImage.cpp

　　头文件：

 #ifdef PROJECT_EXPORTS
 #define Export_API extern "C" __declspec(dllexport)
 #else
 #define Export_API extern "C"
 #endif

 Export_API void GCaptcha(char* file_o, char *captcha_text, int count, int width, int height, int offset, int quality, int isjpeg, int fontSize);

CaptchaImage.h

　　这里为了跨平台编译我将stdafx.h文件进行了修改如下：

 #pragma once
 #ifdef _MSC_VER //I'm in VS
 #include "targetver.h"
 #define WIN32_LEAN_AND_MEAN             // Exclude rarely-used stuff from Windows headers
 // Windows Header Files:
 #include <windows.h>
 #endif

stdafx.h

Dotnet Core平台封装：

  public class CaptchaImageCore
     {

         [DllImport("libcaptchaimage.so", EntryPoint = "GCaptcha")]
         public static extern void libCaptcha(string file_o, string captcha_text, int count, int width, int height, int offset, int quality, int isjpeg, int fontSize);

         [DllImport("libcaptchaimage.dll", EntryPoint = "GCaptcha")]
         public static extern void GCaptcha(string file_o, string captcha_text, int count, int width, int height, int offset, int quality, int isjpeg, int fontSize);

         public string Text { set; get; }

         public int ImageWidth { set; get; }
         public int ImageHeight { set; get; }

         public int ImageOffset { set; get; }

         public int ImageQuality { set; get; }

         public int FontSize { set; get; }

         public CaptchaImageCore(int w,int h,int fontSize)
         {
             this.ImageWidth = w;
             this.ImageHeight = h;
             this.FontSize = fontSize;
             this.ImageOffset = ;
             this.ImageQuality = ;

         }

         public MemoryStream GetStream(string fileName)
         {
             this.Save(fileName);
             MemoryStream ms = new MemoryStream();
             using (var fileStream = new FileStream(fileName, FileMode.Open))
             {
                 fileStream.CopyTo(ms);
             }
             try
             {
                 File.Delete(fileName);
             }
             catch { }
             return ms;

         }

         public void Save(string fileName)
         {
             if (string.IsNullOrEmpty(fileName))
                 throw new NullReferenceException("file name is null");
             if (string.IsNullOrEmpty(this.Text))
                 this.Text = this.GenerateCheckCode();

             if (RuntimeInformation.IsOSPlatform(OSPlatform.Windows))
             {
                 GCaptcha(fileName, this.Text, this.Text.Length, this.ImageWidth, this.ImageHeight,
                                           this.ImageOffset, this.ImageQuality, , this.FontSize);
             }
             else if (RuntimeInformation.IsOSPlatform(OSPlatform.Linux))
             {
                 libCaptcha(fileName, this.Text, this.Text.Length, this.ImageWidth, this.ImageHeight,
                                          this.ImageOffset, this.ImageQuality, , this.FontSize);
             }
         }

         public string GenerateCheckCode()
         {
             int number;
             char code;
             string checkCode = String.Empty;

             System.Random random = new Random();

             for (int i = ; i < ; i++)
             {
                 number = random.Next();

                 if (number %  == )
                     //生成'0'-'9'字符
                     code = (char)('' + (char)(number % ));
                 else
                     //生成'A'-'Z'字符
                     code = (char)('A' + (char)(number % ));

                 checkCode += code.ToString();
             }

             return checkCode;
             //两个字符相加等于=asicc码加
         }

     }

LibCaptchaImageWarp.cs

编译：

Win32编译就不用说了，直接在VS2015里编译就好，但是一定要注意的是，要编译为X64平台的目标代码，因为我们的Dotnet Core只支持x64平台；

主要说下Linux编译，目前我只在Ubuntu 14.04进行了编译测试，编译时CImg依赖也X11，所以要在编译环境中安装X11开发库，当然Ubuntu也需要64位；

sudo apt-get install libx11-dev

接下下是编译：

把那个Win32项目Copy到Linux中，然后Bash到目录下执行：

g++ CaptchaImage.cpp -fPIC -shared -o libcaptchaimage.so

然后当你发布程序时一定要将libcaptachaImageWarp.dll 和 Win32 Dll 或 libcaptchaimage.so 文件一起放到程序执行目录。

最后：

看看效果吧：

验证码源码：https://github.com/maxzhang1985/YOYOFx/tree/master/Native

Demo：https://github.com/maxzhang1985/YOYOFx/tree/master/CoreHost

QQ群：214741894

Demo和源码在：https://github.com/maxzhang1985/YOYOFx

YOYOFx是一个基于Core和Owin的框架，项目没有依赖微软的MVC框架，支持在.net 4.5和Mono上直接SelfHost或使用Tinyfox跨平台运行， 也支持在Dotnet Core 1.0 RC2 实现跨平台运行； 框架刚刚写出来还没有文档，请大家见谅。

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