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谷歌二维码引擎com.google.zxing二维码生成与解析

来自：网络
时间：2023-07-24
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Google ZXing 概述与下载

1、Java 操作二维码的开源项目很多，如 SwetakeQRCode、BarCode4j、Zxing 等等

2、本文将介绍简单易用的 google 公司的 zxing，zxing 使用方便，可以操作条形码或者二维码等，不仅有 java 版本，还有 Android 版。

GitHub 开源地址： https://github.com/zxing/zxing

zxing 二进制包下载地址：https://repo1.maven.org/maven2/com/google/zxing

zxing Maven 仓库地址：https://mvnrepository.com/artifact/com.google.zxing

二进制包下载

1、进入 zxing 二进制包下载地址：https://repo1.maven.org/maven2/com/google/zxing，如下所示：

谷歌二维码引擎com.google.zxing二维码生成与解析

2、zxing/core 是二维码操作的核心包，必须使用；zxing/javase 是对 Java Web 应用的拓展。点击链接进入，选择相应的版本，然后下载即可，如下所示下载的是 3.3.3 版。

谷歌二维码引擎com.google.zxing二维码生成与解析

3、开发中如果是非 web 应用则导入 core 包即可，如果是 web 应用，则 core 与 javase 一起导入。

Maven 依赖

<!--如果是非 web 应用则导入 core 包即可，如果是 web 应用，则 core 与 javase 一起导入。-->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.google.zxing/core -->
<dependency>
    <groupId>com.google.zxing</groupId>
    <artifactId>core</artifactId>
    <version>3.3.3</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.google.zxing</groupId>
    <artifactId>javase</artifactId>
    <version>3.3.3</version>
</dependency>

保存二维码图片

1、需求是将参数生成到二维码中，然后将二维码保存到磁盘上的图片文件中。

import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.EncodeHintType;
import com.google.zxing.MultiFormatWriter;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.filechooser.FileSystemView;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
 * Created by Administrator on 2018/11/8 0008.
 * 二维码、条形码工具类
 */
public class QRBarCodeUtil {
    /**
     * CODE_WIDTH：二维码宽度，单位像素
     * CODE_HEIGHT：二维码高度，单位像素
     * FRONT_COLOR：二维码前景色，0x000000 表示黑色
     * BACKGROUND_COLOR：二维码背景色，0xFFFFFF 表示白色
     * 演示用 16 进制表示，和前端页面 CSS 的取色是一样的，注意前后景颜色应该对比明显，如常见的黑白
     */
    private static final int CODE_WIDTH = 400;
    private static final int CODE_HEIGHT = 400;
    private static final int FRONT_COLOR = 0x000000;
    private static final int BACKGROUND_COLOR = 0xFFFFFF;
    public static void main(String[] args) {
        String codeContent1 = "https://www.baidu.com/";
        createCodeToFile(codeContent1, null, null);
        String codeContent2 = "4c86fed8-7ac9-4db7-956e-6cfe84268059";
        createCodeToFile(codeContent2, null, null);
    }
    /**
     * 生成二维码 并 保存为图片
     */
    /**
     * @param codeContent        :二维码参数内容，如果是一个网页地址，如 https://www.baidu.com/ 则 微信扫一扫会直接进入此地址
     *                           如果是一些参数，如 1541656080837，则微信扫一扫会直接回显这些参数值
     * @param codeImgFileSaveDir :二维码图片保存的目录,如 D:/codes
     * @param fileName           :二维码图片文件名称，带格式,如 123.png
     */
    public static void createCodeToFile(String codeContent, File codeImgFileSaveDir, String fileName) {
        try {
            /** 参数检验*/
            if (codeContent == null || "".equals(codeContent)) {
                System.out.println("二维码内容为空，不进行操作...");
                return;
            }
            codeContent = codeContent.trim();
            if (codeImgFileSaveDir == null || codeImgFileSaveDir.isFile()) {
                codeImgFileSaveDir = FileSystemView.getFileSystemView().getHomeDirectory();
                System.out.println("二维码图片存在目录为空，默认放在桌面...");
            }
            if (!codeImgFileSaveDir.exists()) {
                codeImgFileSaveDir.mkdirs();
                System.out.println("二维码图片存在目录不存在，开始创建...");
            }
            if (fileName == null || "".equals(fileName)) {
                fileName = new Date().getTime() + ".png";
                System.out.println("二维码图片文件名为空，随机生成 png 格式图片...");
            }
            /**com.google.zxing.EncodeHintType：编码提示类型,枚举类型
             * EncodeHintType.CHARACTER_SET：设置字符编码类型
             * EncodeHintType.ERROR_CORRECTION：设置误差校正
             *      ErrorCorrectionLevel：误差校正等级，L = ~7% correction、M = ~15% correction、Q = ~25% correction、H = ~30% correction
             *      不设置时，默认为 L 等级，等级不一样，生成的图案不同，但扫描的结果是一样的
             * EncodeHintType.MARGIN：设置二维码边距，单位像素，值越小，二维码距离四周越近
             * */
            Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap();
            hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
            hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.M);
            hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 1);
            /**
             * MultiFormatWriter:多格式写入，这是一个工厂类，里面重载了两个 encode 方法，用于写入条形码或二维码
             *      encode(String contents,BarcodeFormat format,int width, int height,Map<EncodeHintType,?> hints)
             *      contents:条形码/二维码内容
             *      format：编码类型，如 条形码，二维码 等
             *      width：码的宽度
             *      height：码的高度
             *      hints：码内容的编码类型
             * BarcodeFormat：枚举该程序包已知的条形码格式，即创建何种码，如 1 维的条形码，2 维的二维码 等
             * BitMatrix：位(比特)矩阵或叫2D矩阵，也就是需要的二维码
             */
            MultiFormatWriter multiFormatWriter = new MultiFormatWriter();
            BitMatrix bitMatrix = multiFormatWriter.encode(codeContent, BarcodeFormat.QR_CODE, CODE_WIDTH, CODE_HEIGHT, hints);
            /**java.awt.image.BufferedImage：具有图像数据的可访问缓冲图像，实现了 RenderedImage 接口
             * BitMatrix 的 get(int x, int y) 获取比特矩阵内容，指定位置有值，则返回true，将其设置为前景色，否则设置为背景色
             * BufferedImage 的 setRGB(int x, int y, int rgb) 方法设置图像像素
             *      x：像素位置的横坐标，即列
             *      y：像素位置的纵坐标，即行
             *      rgb：像素的值，采用 16 进制,如 0xFFFFFF 白色
             */
            BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(CODE_WIDTH, CODE_HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
            for (int x = 0; x < CODE_WIDTH; x++) {
                for (int y = 0; y < CODE_HEIGHT; y++) {
                    bufferedImage.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? FRONT_COLOR : BACKGROUND_COLOR);
                }
            }
            /**javax.imageio.ImageIO java 扩展的图像IO
             * write(RenderedImage im,String formatName,File output)
             *      im：待写入的图像
             *      formatName：图像写入的格式
             *      output：写入的图像文件，文件不存在时会自动创建
             *
             * 即将保存的二维码图片文件*/
            File codeImgFile = new File(codeImgFileSaveDir, fileName);
            ImageIO.write(bufferedImage, "png", codeImgFile);
            System.out.println("二维码图片生成成功：" + codeImgFile.getPath());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

程序运行之后，控制台输出：

二维码图片存在目录为空，默认放在桌面...
二维码图片文件名为空，随机生成 png 格式图片...
二维码图片生成成功：C:\Users\Administrator.SC-201707281232\Desktop\1541657067852.png
二维码图片存在目录为空，默认放在桌面...
二维码图片文件名为空，随机生成 png 格式图片...
二维码图片生成成功：C:\Users\Administrator.SC-201707281232\Desktop\1541657067992.png

谷歌二维码引擎com.google.zxing二维码生成与解析

桌面上已经生成成功，左边是百度地址二维码，右边是一串随机的 UUID，可以使用微信扫一扫进行扫描。如下所示，对于网页地址扫，微信描后直接进入了，对于随机码则回显。

谷歌二维码引擎com.google.zxing二维码生成与解析

总结：从代码中可以看出，zxing 核心的代码其实就是几行，重点就是生成 2D 矩阵 BitMatrix，后面的 BufferedImage、ImageIO 这些都是 Java JDK  原生的 API。

在线生成二维码

谷歌二维码引擎com.google.zxing二维码生成与解析

项目中很多时候二维码都是根据参数实时输出到网页上进行显示的，它的实现原理完全类似验证码，如下所示，它们都是后台先生成内存图像 BufferedImage ,然后使用 ImageIO.write 写出来。

谷歌二维码引擎com.google.zxing二维码生成与解析

现在来开始实现在线生成二维码的功能，因为这里需要用到前后台交互，所以只贴出关键代码，无论是使用原始的 Servlet ，还是 SpringMVC，总之原理都是使用 ImageIO.write 将 内存图像 BufferedImage 写到 HttpServletResponse getOutputStream 的输出流中。

二维码参数内容中文也是可以的，但是建议非中文。

前端页面

为了简单，使用了 spring boot 构建项目，前端页面使用 html，对于使用 jsp 页面也是同理，页面内容基本一致。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0"/>
    <title>二维码生成器</title>
    <style type="text/css">
        textarea {
            font-size: 16px;
            width: 300px;
            height: 100px;
        }
        .hint {
            color: red;
            display: none;
        }
        .qrCodeDiv {
            width: 200px;
            height: 200px;
            border: 2px solid sandybrown;
        }
        .qrCodeDiv img {
            max-height: 100%;
            max-width: 100%;
        }
    </style>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/2.1.1/jquery.min.js"></script>
    <script type="text/javascript">
        $(function () {
            $("button").click(function () {
                var codeContent = $("textarea").val();
                console.log(codeContent);
                /**
                 * 如果输出的内容为空，则提示，否则改变 img 的地址重新生成 二维码
                 */
                if (codeContent.trim() == "") {
                    $(".hint").text("二维码内容不能为空").fadeIn(500);
                } else {
                    $(".hint").text("").fadeOut(500);
                    /**coco 是应用名称，qrCode 是后台访问路径，codeContent 是后台控制层接收的参数*/
                    $("#codeImg").attr("src", "/coco/qrCode?codeContent=" + codeContent);
                }
            });
        });
    </script>
</head>
<body>
<textarea placeholder="二维码内容..."></textarea><br>
<button>生成二维码</button>
<span class="hint"></span>
<!--二维码显示曲，与验证码一样，直接使用 img 标签请求即可-->
<!--下面是 thymeleaf 的写法，qrCode 是后台访问的路径, codeContent 是 get 请求携带的参数，值为 "谢谢"-->
<!--如果是纯 html 或者 jsp 写法，则可以用：<img src="/coco/qrCode?codeContent=谢谢" id="codeImg">，coco 是应用名称-->
<div class="qrCodeDiv">
    <img src="" th:src="@{/qrCode(codeContent=谢谢)}" id="codeImg">
</div>
</body>
</html>

img 标签访问的后台方法如下，使用的是 spring mvc，即便是 servlet 也是同理：

import com.lct.utils.QRBarCodeUtil;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
/**
 * Created by Administrator on 2018/11/8 0008.
 * 系统控制器层
 */
@Controller
public class SystemController {
    @GetMapping("qrCode")
    public void getQRCode(String codeContent, HttpServletResponse response) {
        System.out.println("codeContent=" + codeContent);
        try {
            /**
             * 调用工具类生成二维码并输出到输出流中
             */
            QRBarCodeUtil.createCodeToOutputStream(codeContent, response.getOutputStream());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

控制层调用的二维码工具类方法如下：

import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.EncodeHintType;
import com.google.zxing.MultiFormatWriter;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import sun.net.www.content.image.png;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.filechooser.FileSystemView;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
 * Created by Administrator on 2018/11/8 0008.
 * 二维码、条形码工具类
 */
public class QRBarCodeUtil {
    /**
     * CODE_WIDTH：二维码宽度，单位像素
     * CODE_HEIGHT：二维码高度，单位像素
     * FRONT_COLOR：二维码前景色，0x000000 表示黑色
     * BACKGROUND_COLOR：二维码背景色，0xFFFFFF 表示白色
     * 演示用 16 进制表示，和前端页面 CSS 的取色是一样的，注意前后景颜色应该对比明显，如常见的黑白
     */
    private static final int CODE_WIDTH = 400;
    private static final int CODE_HEIGHT = 400;
    private static final int FRONT_COLOR = 0x000000;
    private static final int BACKGROUND_COLOR = 0xFFFFFF;
    /**
     * 生成二维码 并 输出到输出流————通常用于输出到网页上进行显示
     * 输出到网页与输出到磁盘上的文件中，区别在于最后一句 ImageIO.write
     * write(RenderedImage im,String formatName,File output)：写到文件中
     * write(RenderedImage im,String formatName,OutputStream output)：输出到输出流中
     *
     * @param codeContent  ：二维码内容
     * @param outputStream ：输出流，比如 HttpServletResponse 的 getOutputStream
     */
    public static void createCodeToOutputStream(String codeContent, OutputStream outputStream) {
        try {
            /** 参数检验*/
            if (codeContent == null || "".equals(codeContent.trim())) {
                System.out.println("二维码内容为空，不进行操作...");
                return;
            }
            codeContent = codeContent.trim();
            /**com.google.zxing.EncodeHintType：编码提示类型,枚举类型
             * EncodeHintType.CHARACTER_SET：设置字符编码类型
             * EncodeHintType.ERROR_CORRECTION：设置误差校正
             *      ErrorCorrectionLevel：误差校正等级，L = ~7% correction、M = ~15% correction、Q = ~25% correction、H = ~30% correction
             *      不设置时，默认为 L 等级，等级不一样，生成的图案不同，但扫描的结果是一样的
             * EncodeHintType.MARGIN：设置二维码边距，单位像素，值越小，二维码距离四周越近
             * */
            Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap();
            hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
            hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.M);
            hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 1);
            /**
             * MultiFormatWriter:多格式写入，这是一个工厂类，里面重载了两个 encode 方法，用于写入条形码或二维码
             *      encode(String contents,BarcodeFormat format,int width, int height,Map<EncodeHintType,?> hints)
             *      contents:条形码/二维码内容
             *      format：编码类型，如 条形码，二维码 等
             *      width：码的宽度
             *      height：码的高度
             *      hints：码内容的编码类型
             * BarcodeFormat：枚举该程序包已知的条形码格式，即创建何种码，如 1 维的条形码，2 维的二维码 等
             * BitMatrix：位(比特)矩阵或叫2D矩阵，也就是需要的二维码
             */
            MultiFormatWriter multiFormatWriter = new MultiFormatWriter();
            BitMatrix bitMatrix = multiFormatWriter.encode(codeContent, BarcodeFormat.QR_CODE, CODE_WIDTH, CODE_HEIGHT, hints);
            /**java.awt.image.BufferedImage：具有图像数据的可访问缓冲图像，实现了 RenderedImage 接口
             * BitMatrix 的 get(int x, int y) 获取比特矩阵内容，指定位置有值，则返回true，将其设置为前景色，否则设置为背景色
             * BufferedImage 的 setRGB(int x, int y, int rgb) 方法设置图像像素
             *      x：像素位置的横坐标，即列
             *      y：像素位置的纵坐标，即行
             *      rgb：像素的值，采用 16 进制,如 0xFFFFFF 白色
             */
            BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(CODE_WIDTH, CODE_HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
            for (int x = 0; x < CODE_WIDTH; x++) {
                for (int y = 0; y < CODE_HEIGHT; y++) {
                    bufferedImage.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? FRONT_COLOR : BACKGROUND_COLOR);
                }
            }
            /**
             * 区别就是以一句，输出到输出流中，如果第三个参数是 File，则输出到文件中
             */
            ImageIO.write(bufferedImage, "png", outputStream);
            System.out.println("二维码图片生成到输出流成功...");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

至此编码接收，核心就是后台将图像输出到输出流，页面上使用 img 标签显示即可，当然也可以使用 a 标签或者在浏览器地址栏上直接访问。

谷歌二维码引擎com.google.zxing二维码生成与解析

解析二维码图片

对于二维码图片也可以反过来解析出它的参数内容，编码也很简单，基本就是反过来。

import com.google.zxing.*;
import com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;
import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.filechooser.FileSystemView;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;
/**
 * Created by Administrator on 2018/11/8 0008.
 * 二维码、条形码工具类
 */
public class QRBarCodeUtil {
    /**
     * CODE_WIDTH：二维码宽度，单位像素
     * CODE_HEIGHT：二维码高度，单位像素
     * FRONT_COLOR：二维码前景色，0x000000 表示黑色
     * BACKGROUND_COLOR：二维码背景色，0xFFFFFF 表示白色
     * 演示用 16 进制表示，和前端页面 CSS 的取色是一样的，注意前后景颜色应该对比明显，如常见的黑白
     */
    private static final int CODE_WIDTH = 400;
    private static final int CODE_HEIGHT = 400;
    private static final int FRONT_COLOR = 0x000000;
    private static final int BACKGROUND_COLOR = 0xFFFFFF;
    /**
     * 根据本地二维码图片————————解析二维码内容
     * （注：图片必须是二维码图片，但也可以是微信用户二维码名片，上面有名称、头像也是可以的）
     *
     * @param file 本地二维码图片文件,如 E:\\logs\\2.jpg
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String parseQRCodeByFile(File file) {
        String resultStr = null;
        if (file == null || file.isDirectory() || !file.exists()) {
            return resultStr;
        }
        try {
            /**ImageIO 的 BufferedImage read(URL input) 方法用于读取网络图片文件转为内存缓冲图像
             * 同理还有：read(File input)、read(InputStream input)、、read(ImageInputStream stream)
             */
            BufferedImage bufferedImage = ImageIO.read(file);
            /**
             * com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource：缓冲图像亮度源
             * 将 java.awt.image.BufferedImage 转为 zxing 的 缓冲图像亮度源
             * 关键就是下面这几句：HybridBinarizer 用于读取二维码图像数据，BinaryBitmap 二进制位图
             */
            BufferedImageLuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(bufferedImage);
            BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
            Hashtable hints = new Hashtable();
            hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
            /**
             * 如果图片不是二维码图片，则 decode 抛异常：com.google.zxing.NotFoundException
             * MultiFormatWriter 的 encode 用于对内容进行编码成 2D 矩阵
             * MultiFormatReader 的 decode 用于读取二进制位图数据
             */
            Result result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, hints);
            resultStr = result.getText();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("-----图片非二维码图片：" + file.getPath());
        }
        return resultStr;
    }
    /**
     * 根据网络二维码图片————————解析二维码内容
     * （区别仅仅在于 ImageIO.read(url); 这一个重载的方法）
     *
     * @param url 二维码图片网络地址，如 https://res.wx.qq.com/mpres/htmledition/images/mp_qrcode3a7b38.gif
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String parseQRCodeByUrl(URL url) {
        String resultStr = null;
        if (url == null) {
            return resultStr;
        }
        try {
            /**ImageIO 的 BufferedImage read(URL input) 方法用于读取网络图片文件转为内存缓冲图像
             * 同理还有：read(File input)、read(InputStream input)、、read(ImageInputStream stream)
             *
             * 如果图片网络地址错误，比如不能访问，则 read 抛异常：javax.imageio.IIOException: Can't get input stream from URL!
             */
            BufferedImage bufferedImage = ImageIO.read(url);
            /**
             * com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource：缓冲图像亮度源
             * 将 java.awt.image.BufferedImage 转为 zxing 的 缓冲图像亮度源
             * 关键就是下面这几句：HybridBinarizer 用于读取二维码图像数据，BinaryBitmap 二进制位图
             */
            BufferedImageLuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(bufferedImage);
            BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
            Hashtable hints = new Hashtable();
            /**
             * 如果内容包含中文，则解码的字符集格式应该和编码时一致
             */
            hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
            /**
             * 如果图片不是二维码图片，则 decode 抛异常：com.google.zxing.NotFoundException
             * MultiFormatWriter 的 encode 用于对内容进行编码成 2D 矩阵
             * MultiFormatReader 的 decode 用于读取二进制位图数据
             */
            Result result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, hints);
            resultStr = result.getText();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("-----二维码图片地址错误：" + url);
        } catch (NotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("-----图片非二维码图片：" + url);
        }
        return resultStr;
    }
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        File localFile = new File("E:\\logs\\1.png");
        String localQRcodeContent = parseQRCodeByFile(localFile);
        System.out.println(localFile + " 二维码内容：" + localQRcodeContent);
        URL url = new URL("https://res.wx.qq.com/mpres/htmledition/images/mp_qrcode3a7b38.gif");
        String netQRcodeContent = parseQRCodeByUrl(url);
        System.out.println(url + " 二维码内容：" + netQRcodeContent);
    }
}

控制台输出：

E:\logs\1.png 二维码内容：wmx1993328
https://res.wx.qq.com/mpres/htmledition/images/mp_qrcode3a7b38.gif 二维码内容：http://weixin.qq.com/r/RHU6NQjE1japhxlWnyBg

亲测结果完全正确，即便是如下形式的二维码名片也能解析成功（为了不泄露信息,其中的红色圆圈是后期加上的）

谷歌二维码引擎com.google.zxing二维码生成与解析

工具类完整内容

import com.google.zxing.*;
import com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;
import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.filechooser.FileSystemView;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;
/**
 * Created by Administrator on 2018/11/8 0008.
 * 二维码、条形码工具类
 */
public class QRBarCodeUtil {
    /**
     * CODE_WIDTH：二维码宽度，单位像素
     * CODE_HEIGHT：二维码高度，单位像素
     * FRONT_COLOR：二维码前景色，0x000000 表示黑色
     * BACKGROUND_COLOR：二维码背景色，0xFFFFFF 表示白色
     * 演示用 16 进制表示，和前端页面 CSS 的取色是一样的，注意前后景颜色应该对比明显，如常见的黑白
     */
    private static final int CODE_WIDTH = 400;
    private static final int CODE_HEIGHT = 400;
    private static final int FRONT_COLOR = 0x000000;
    private static final int BACKGROUND_COLOR = 0xFFFFFF;
    /**
     * 生成二维码 并 保存为图片：write(RenderedImage im,String formatName,File output)
     *
     * @param codeContent        :二维码参数内容，如果是一个网页地址，如 https://www.baidu.com/ 则 微信扫一扫会直接进入此地址
     *                           如果是一些参数，如 1541656080837，则微信扫一扫会直接回显这些参数值
     * @param codeImgFileSaveDir :二维码图片保存的目录,如 D:/codes
     * @param fileName           :二维码图片文件名称，带格式,如 123.png
     */
    public static void createCodeToFile(String codeContent, File codeImgFileSaveDir, String fileName) {
        try {
            /** 参数检验*/
            if (codeContent == null || "".equals(codeContent.trim())) {
                System.out.println("二维码内容为空，不进行操作...");
                return;
            }
            codeContent = codeContent.trim();
            if (codeImgFileSaveDir == null || codeImgFileSaveDir.isFile()) {
                codeImgFileSaveDir = FileSystemView.getFileSystemView().getHomeDirectory();
                System.out.println("二维码图片存在目录为空，默认放在桌面...");
            }
            if (!codeImgFileSaveDir.exists()) {
                codeImgFileSaveDir.mkdirs();
                System.out.println("二维码图片存在目录不存在，开始创建...");
            }
            if (fileName == null || "".equals(fileName)) {
                fileName = new Date().getTime() + ".png";
                System.out.println("二维码图片文件名为空，随机生成 png 格式图片...");
            }
            /**com.google.zxing.EncodeHintType：编码提示类型,枚举类型
             * EncodeHintType.CHARACTER_SET：设置字符编码类型
             * EncodeHintType.ERROR_CORRECTION：设置误差校正
             *      ErrorCorrectionLevel：误差校正等级，L = ~7% correction、M = ~15% correction、Q = ~25% correction、H = ~30% correction
             *      不设置时，默认为 L 等级，等级不一样，生成的图案不同，但扫描的结果是一样的
             * EncodeHintType.MARGIN：设置二维码边距，单位像素，值越小，二维码距离四周越近
             * */
            Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap();
            hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
            hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.M);
            hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 1);
            /**
             * MultiFormatWriter:多格式写入，这是一个工厂类，里面重载了两个 encode 方法，用于写入条形码或二维码
             *      encode(String contents,BarcodeFormat format,int width, int height,Map<EncodeHintType,?> hints)
             *      contents:条形码/二维码内容
             *      format：编码类型，如 条形码，二维码 等
             *      width：码的宽度
             *      height：码的高度
             *      hints：码内容的编码类型
             * BarcodeFormat：枚举该程序包已知的条形码格式，即创建何种码，如 1 维的条形码，2 维的二维码 等
             * BitMatrix：位(比特)矩阵或叫2D矩阵，也就是需要的二维码
             */
            MultiFormatWriter multiFormatWriter = new MultiFormatWriter();
            BitMatrix bitMatrix = multiFormatWriter.encode(codeContent, BarcodeFormat.QR_CODE, CODE_WIDTH, CODE_HEIGHT, hints);
            /**java.awt.image.BufferedImage：具有图像数据的可访问缓冲图像，实现了 RenderedImage 接口
             * BitMatrix 的 get(int x, int y) 获取比特矩阵内容，指定位置有值，则返回true，将其设置为前景色，否则设置为背景色
             * BufferedImage 的 setRGB(int x, int y, int rgb) 方法设置图像像素
             *      x：像素位置的横坐标，即列
             *      y：像素位置的纵坐标，即行
             *      rgb：像素的值，采用 16 进制,如 0xFFFFFF 白色
             */
            BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(CODE_WIDTH, CODE_HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
            for (int x = 0; x < CODE_WIDTH; x++) {
                for (int y = 0; y < CODE_HEIGHT; y++) {
                    bufferedImage.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? FRONT_COLOR : BACKGROUND_COLOR);
                }
            }
            /**javax.imageio.ImageIO java 扩展的图像IO
             * write(RenderedImage im,String formatName,File output)
             *      im：待写入的图像
             *      formatName：图像写入的格式
             *      output：写入的图像文件，文件不存在时会自动创建
             *
             * 即将保存的二维码图片文件*/
            File codeImgFile = new File(codeImgFileSaveDir, fileName);
            ImageIO.write(bufferedImage, "png", codeImgFile);
            System.out.println("二维码图片生成成功：" + codeImgFile.getPath());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 生成二维码 并 输出到输出流————通常用于输出到网页上进行显示
     * 输出到网页与输出到磁盘上的文件中，区别在于最后一句 ImageIO.write
     * write(RenderedImage im,String formatName,File output)：写到文件中
     * write(RenderedImage im,String formatName,OutputStream output)：输出到输出流中
     *
     * @param codeContent  ：二维码内容
     * @param outputStream ：输出流，比如 HttpServletResponse 的 getOutputStream
     */
    public static void createCodeToOutputStream(String codeContent, OutputStream outputStream) {
        try {
            /** 参数检验*/
            if (codeContent == null || "".equals(codeContent.trim())) {
                System.out.println("二维码内容为空，不进行操作...");
                return;
            }
            codeContent = codeContent.trim();
            /**com.google.zxing.EncodeHintType：编码提示类型,枚举类型
             * EncodeHintType.CHARACTER_SET：设置字符编码类型
             * EncodeHintType.ERROR_CORRECTION：设置误差校正
             *      ErrorCorrectionLevel：误差校正等级，L = ~7% correction、M = ~15% correction、Q = ~25% correction、H = ~30% correction
             *      不设置时，默认为 L 等级，等级不一样，生成的图案不同，但扫描的结果是一样的
             * EncodeHintType.MARGIN：设置二维码边距，单位像素，值越小，二维码距离四周越近
             * */
            Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap();
            hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
            hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.M);
            hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 1);
            /**
             * MultiFormatWriter:多格式写入，这是一个工厂类，里面重载了两个 encode 方法，用于写入条形码或二维码
             *      encode(String contents,BarcodeFormat format,int width, int height,Map<EncodeHintType,?> hints)
             *      contents:条形码/二维码内容
             *      format：编码类型，如 条形码，二维码 等
             *      width：码的宽度
             *      height：码的高度
             *      hints：码内容的编码类型
             * BarcodeFormat：枚举该程序包已知的条形码格式，即创建何种码，如 1 维的条形码，2 维的二维码 等
             * BitMatrix：位(比特)矩阵或叫2D矩阵，也就是需要的二维码
             */
            MultiFormatWriter multiFormatWriter = new MultiFormatWriter();
            BitMatrix bitMatrix = multiFormatWriter.encode(codeContent, BarcodeFormat.QR_CODE, CODE_WIDTH, CODE_HEIGHT, hints);
            /**java.awt.image.BufferedImage：具有图像数据的可访问缓冲图像，实现了 RenderedImage 接口
             * BitMatrix 的 get(int x, int y) 获取比特矩阵内容，指定位置有值，则返回true，将其设置为前景色，否则设置为背景色
             * BufferedImage 的 setRGB(int x, int y, int rgb) 方法设置图像像素
             *      x：像素位置的横坐标，即列
             *      y：像素位置的纵坐标，即行
             *      rgb：像素的值，采用 16 进制,如 0xFFFFFF 白色
             */
            BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(CODE_WIDTH, CODE_HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
            for (int x = 0; x < CODE_WIDTH; x++) {
                for (int y = 0; y < CODE_HEIGHT; y++) {
                    bufferedImage.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? FRONT_COLOR : BACKGROUND_COLOR);
                }
            }
            /**
             * 区别就是以一句，输出到输出流中，如果第三个参数是 File，则输出到文件中
             */
            ImageIO.write(bufferedImage, "png", outputStream);
            System.out.println("二维码图片生成到输出流成功...");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 根据本地二维码图片————————解析二维码内容
     * （注：图片必须是二维码图片，但也可以是微信用户二维码名片，上面有名称、头像也是可以的）
     *
     * @param file 本地二维码图片文件,如 E:\\logs\\2.jpg
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String parseQRCodeByFile(File file) {
        String resultStr = null;
        if (file == null || file.isDirectory() || !file.exists()) {
            return resultStr;
        }
        try {
            /**ImageIO 的 BufferedImage read(URL input) 方法用于读取网络图片文件转为内存缓冲图像
             * 同理还有：read(File input)、read(InputStream input)、、read(ImageInputStream stream)
             */
            BufferedImage bufferedImage = ImageIO.read(file);
            /**
             * com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource：缓冲图像亮度源
             * 将 java.awt.image.BufferedImage 转为 zxing 的 缓冲图像亮度源
             * 关键就是下面这几句：HybridBinarizer 用于读取二维码图像数据，BinaryBitmap 二进制位图
             */
            BufferedImageLuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(bufferedImage);
            BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
            Hashtable hints = new Hashtable();
            hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
            /**
             * 如果图片不是二维码图片，则 decode 抛异常：com.google.zxing.NotFoundException
             * MultiFormatWriter 的 encode 用于对内容进行编码成 2D 矩阵
             * MultiFormatReader 的 decode 用于读取二进制位图数据
             */
            Result result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, hints);
            resultStr = result.getText();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("-----图片非二维码图片：" + file.getPath());
        }
        return resultStr;
    }
    /**
     * 根据网络二维码图片————————解析二维码内容
     * （区别仅仅在于 ImageIO.read(url); 这一个重载的方法）
     *
     * @param url 二维码图片网络地址，如 https://res.wx.qq.com/mpres/htmledition/images/mp_qrcode3a7b38.gif
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String parseQRCodeByUrl(URL url) {
        String resultStr = null;
        if (url == null) {
            return resultStr;
        }
        try {
            /**ImageIO 的 BufferedImage read(URL input) 方法用于读取网络图片文件转为内存缓冲图像
             * 同理还有：read(File input)、read(InputStream input)、、read(ImageInputStream stream)
             *
             * 如果图片网络地址错误，比如不能访问，则 read 抛异常：javax.imageio.IIOException: Can't get input stream from URL!
             */
            BufferedImage bufferedImage = ImageIO.read(url);
            /**
             * com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource：缓冲图像亮度源
             * 将 java.awt.image.BufferedImage 转为 zxing 的 缓冲图像亮度源
             * 关键就是下面这几句：HybridBinarizer 用于读取二维码图像数据，BinaryBitmap 二进制位图
             */
            BufferedImageLuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(bufferedImage);
            BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
            Hashtable hints = new Hashtable();
            /**
             * 如果内容包含中文，则解码的字符集格式应该和编码时一致
             */
            hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");
            /**
             * 如果图片不是二维码图片，则 decode 抛异常：com.google.zxing.NotFoundException
             * MultiFormatWriter 的 encode 用于对内容进行编码成 2D 矩阵
             * MultiFormatReader 的 decode 用于读取二进制位图数据
             */
            Result result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, hints);
            resultStr = result.getText();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("-----二维码图片地址错误：" + url);
        } catch (NotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("-----图片非二维码图片：" + url);
        }
        return resultStr;
    }
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        File localFile = new File("E:\\logs\\1.png");
        String localQRcodeContent = parseQRCodeByFile(localFile);
        System.out.println(localFile + " 二维码内容：" + localQRcodeContent);
        URL url = new URL("https://res.wx.qq.com/mpres/htmledition/images/mp_qrcode3a7b38.gif");
        String netQRcodeContent = parseQRCodeByUrl(url);
        System.out.println(url + " 二维码内容：" + netQRcodeContent);
    }
}

总结

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