前言

图形验证码是后端开发中最常用的安全校验手段，广泛应用于登录、注册、短信发送等场景。本文基于 SpringBoot3.2.5 快速集成 Kaptcha 生成图形验证码，并将验证码存入 Redis 实现30 秒自动过期，代码简洁、可直接复制运行，完美适配 SpringBoot3 新版本。

一、技术栈

十、总结

本文实现了 SpringBoot3 集成 Kaptcha 图形验证码 + Redis 缓存的完整方案，代码简洁、无冗余、可直接上线使用。核心流程：生成验证码 → Redis 缓存 → 图片输出，是后端登录校验模块的标准实现方案。

  • SpringBoot 3.2.5
  • Kaptcha 2.3.2（图形验证码生成）
  • Redis（验证码缓存 + 自动过期）
  • Java 17
  • Maven

  • 二、Maven 依赖（pom.xml）

    引入 Web、Redis、Kaptcha 核心依赖，SpringBoot3 自动管理版本：

  • <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.2.5</version>
    </parent>

    <groupId>com.demo</groupId>
    <artifactId>captcha-demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <java.version>17</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <!-- Web 核心 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Redis 缓存 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-pool2</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Kaptcha 验证码 -->
        <dependency>
            <groupId>com.github.penggle</groupId>
            <artifactId>kaptcha</artifactId>
            <version>2.3.2</version>
        </dependency>

        <!-- Lombok -->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

    三、配置文件（application.yml）

    配置 Redis 连接信息，简洁无冗余：

  • server:
  port: 8080

spring:
  # Redis 配置
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    password:
    database: 0
    timeout: 10000

    四、Kaptcha 配置类（验证码样式）

    自定义验证码长度、字体、干扰线、尺寸：

    package com.demo.config;

import com.google.code.kaptcha.Producer;
import com.google.code.kaptcha.impl.DefaultKaptcha;
import com.google.code.kaptcha.util.Config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.Properties;

@Configuration
public class KaptchaConfig {

    @Bean
    public Producer captchaProducer() {
        Properties properties = new Properties();
        // 验证码图片宽度
        properties.setProperty("kaptcha.image.width", "120");
        // 验证码图片高度
        properties.setProperty("kaptcha.image.height", "40");
        // 字体大小
        properties.setProperty("kaptcha.textproducer.font.size", "30");
        // 验证码长度
        properties.setProperty("kaptcha.textproducer.char.length", "4");
        // 字体颜色
        properties.setProperty("kaptcha.textproducer.font.color", "black");
        // 字符范围
        properties.setProperty("kaptcha.textproducer.char.string", "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ");

        Config config = new Config(properties);
        DefaultKaptcha defaultKaptcha = new DefaultKaptcha();
        defaultKaptcha.setConfig(config);
        return defaultKaptcha;
    }
}

    五、Redis 配置类（序列化）

    解决 Redis 存储乱码问题：

  • package com.demo.config;

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);

        // 序列化配置
        StringRedisSerializer stringSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> jacksonSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<>(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        jacksonSerializer.setObjectMapper(om);

        template.setKeySerializer(stringSerializer);
        template.setValueSerializer(jacksonSerializer);
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

    六、工具类（IP 获取 + MD5 加密）

    生成唯一的验证码 Key，防止重复：

  • package com.demo.utils;

import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class CommonUtil {

    /**
     * 获取客户端IP
     */
    public static String getIpAddr(HttpServletRequest request) {
        String ip = request.getHeader("X-Forwarded-For");
        if (ip == null || ip.isEmpty() || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
            ip = request.getRemoteAddr();
        }
        return ip;
    }

    /**
     * MD5加密生成唯一Key
     */
    public static String md5(String str) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            byte[] bytes = md.digest(str.getBytes());
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (byte b : bytes) {
                String hex = Integer.toHexString(b & 0xff);
                if (hex.length() == 1) sb.append("0");
                sb.append(hex);
            }
            return sb.toString();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            return null;
        }
    }
}

    七、验证码 Controller（核心接口）

    生成验证码 → 存入 Redis（30 秒过期） → 返回图片流：

  • package com.demo.controller;

import com.demo.utils.CommonUtil;
import com.google.code.kaptcha.Producer;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
@RequestMapping("/api/auth")
public class CaptchaController {

    @Autowired
    private Producer captchaProducer;

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    /**
     * 获取图形验证码
     */
    @GetMapping("/captcha")
    public void getCaptcha(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            // 1. 生成验证码文本
            String captchaText = captchaProducer.createText();
            // 2. 生成唯一Key（IP+浏览器标识）
            String key = "captcha:" + CommonUtil.md5(
                    CommonUtil.getIpAddr(request) + request.getHeader("User-Agent")
            );
            // 3. 存入Redis 30秒过期
            redisTemplate.opsForValue().set(key, captchaText, 30, TimeUnit.SECONDS);

            // 4. 生成图片
            BufferedImage image = captchaProducer.createImage(captchaText);
            // 5. 设置响应头
            response.setContentType("image/png");
            response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");

            // 6. 输出图片
            ImageIO.write(image, "png", response.getOutputStream());
            response.getOutputStream().flush();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

    八、启动测试

  • 启动本地 Redis 服务
  • 启动 SpringBoot 项目
  • 浏览器访问地址：
  • http://localhost:8080/api/auth/captcha

  • 九、功能说明

  • 验证码生成：Kaptcha 自动生成 4 位字母 + 数字组合验证码
  • 缓存策略：基于用户 IP + 浏览器标识生成唯一 Key，存入 Redis
  • 过期时间：30 秒自动失效，保证安全性
  • SpringBoot3 适配：使用 jakarta.servlet 包，无版本兼容问题
# 缓存
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