Java实现二维码扫描：从扫码到跳转，快速进入目标网站！

1. 前言

  二维码扫描在现代日常生活中已经得到了广泛的应用，例如通过扫描餐厅的二维码来查看菜单、扫描商店的二维码来获取优惠券等等，这些都需要实现二维码扫描后跳转到相应的网址。本教程将介绍如何使用Java实现二维码扫描后跳转网址。

  那么，具体如何实现呢？这将又会是干货满满的一期，全程无尿点不废话只抓重点教，具有非常好的学习效果，拿好小板凳准备就坐！希望学习的过程中大家认真听好好学，学习的途中有任何不清楚或疑问的地方皆可评论区留言或私信，bug菌将第一时间给予解惑，那么废话不多说，直接开整！Fighting！！

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2. 摘要

本教程将介绍如何使用Java编程实现将二维码扫描后跳转网页的功能。主要内容包括：

• 二维码的概念和原理
• 二维码的创建
• 二维码的扫描
• 根据扫描URL跳转网页
• 测试用例和全文小结

提示：本教程旨在为初学者提供参考和帮助，读者需要具备Java编程的基本知识。

环境说明：Windows10 + Idea2021.3.2 + Jdk1.8 + SpringBoot 2.3.1.RELEASE

3. 二维码

3.1 二维码的概念和原理

  二维码是一种可以存储信息的二维图像，通常由黑白相间的小正方形组成。通过扫描二维码，可以将其中存储的信息快速读取出来，例如网址、文本、图片等。

  二维码的实现原理主要是通过将信息编码成一组特定的格式，然后按照一定规则绘制成图像。在扫描二维码时，通过解析图像上的黑白像素信息，可以将编码的信息还原出来。常见的二维码格式有QR码、DataMatrix码、PDF417码等。

3.2 使用Java编写二维码扫描程序

  Java中可以使用Zxing库来编写二维码扫描程序，该库提供了一系列用于生成和解析二维码的API接口。zxing源码地址：github.com/zxing/zxing

4. 正文

4.1 搭建Spring Boot应用

  首先，我们先创建个基础的Spring Boot项目，如果还不会点这里，此处就不详细赘述啦。

4.2 导入依赖

  这里我们采用Zxing库来编写二维码扫描程序，该库提供了一系列用于生成和解析二维码的API接口，具体如下：

        <!--二维码扫描工具包-->
        <dependency>
            <groupId>com.google.zxing</groupId>
            <artifactId>core</artifactId>
            <version>3.3.0</version>
        </dependency>

以下是使用Zxing库编写简单的二维码扫描程序的代码：

4.3 实现生成指定网址的二维码图片

  我们可以使用ZXing库来生成一个指定网址的二维码图片。下面是我封装好的一个工具类，需要的可自取，可以根据你的需要进行修改或新增。

示例代码如下，仅供参考：

package com.example.springboothttp.util;

import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URI;
import java.net.URISyntaxException;
import java.util.HashMap;
import javax.imageio.ImageIO;

import com.google.zxing.*;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;
import com.google.zxing.qrcode.QRCodeWriter;


/**
 * 二维码相关工具方法
 *
 * @author bug菌
 * @version 1.0
 * @date 2023/9/5 15:25
 */
public class QRCodeUtil {

    /**
     * 生成指定网址大小及图片格式的二维码
     *
     * @param url      网址
     * @param size     尺寸
     * @param fileType 二维码图片格式
     * @param qrFile   生成图片保存地址
     */
    private static void createQRCode(String url, int size, String fileType, File qrFile)
            throws WriterException, IOException {

        HashMap<EncodeHintType, Object> hintMap = new HashMap<EncodeHintType, Object>();
        hintMap.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "UTF-8");

        QRCodeWriter qrCodeWriter = new QRCodeWriter();
        BitMatrix bitMatrix = qrCodeWriter.encode(url, BarcodeFormat.QR_CODE, size, size, hintMap);

        int matrixWidth = bitMatrix.getWidth();
        BufferedImage image = new BufferedImage(matrixWidth, matrixWidth, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        image.createGraphics();

        Graphics2D graphics = (Graphics2D) image.getGraphics();
        graphics.setColor(Color.WHITE);
        graphics.fillRect(0, 0, matrixWidth, matrixWidth);
        graphics.setColor(Color.BLACK);

        for (int i = 0; i < matrixWidth; i++) {
            for (int j = 0; j < matrixWidth; j++) {
                if (bitMatrix.get(i, j)) {
                    graphics.fillRect(i, j, 1, 1);
                }
            }
        }
        ImageIO.write(image, fileType, qrFile);
    }
}

方法解读：此方法接受一个 URL、一个尺寸、一个文件类型和一个文件对象作为参数。在内部，它使用 QRCodeWriter 类和 BitMatrix 类来生成一个 QR 码的二进制矩阵，并将其转换为一个 BufferedImage 对象。然后，它在 BufferedImage 上创建一个 Graphics2D 对象以将 QR 码绘制为黑色的像素点。最后，它使用 ImageIO 将 BufferedImage 对象写入到指定类型的文件中。

4.4 实现二维码扫描和跳转网址功能

4.4.1 实现扫描二维码方法

创建一个名为scanQRCode方法类，实现二维码的扫描功能，示例代码如下：

      /**
     * 读取二维码网址
     */
    public static String scanQRCode(String filePath) {
        String url = "";
        try {
            File file = new File(filePath);
            BufferedImage image = ImageIO.read(file);
            LuminanceSource source = new RGBLuminanceSource(image.getWidth(), image.getHeight(), getPixels(image));
            BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
            Result result = new MultiFormatReader().decode(bitmap);
            url = result.getText();
            System.out.println("二维码中的网址为：" + url);
        } catch (IOException | ReaderException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return url;
    }

方法解读：scanQRCode(String filePath) 方法接收一个文件路径参数，它会读取该文件，并将其转换成 BufferedImage 对象。接着，创建一个 LuminanceSource 源对象，并使用 RGBLuminanceSource 类从 BufferedImage 对象中获取像素数据。然后，使用 HybridBinarizer 类创建 BinaryBitmap 对象，用于表示二值化后的图像，也就是只有黑和白两种颜色的图像。接着，使用 MultiFormatReader 类解码 BinaryBitmap 对象，解析出其中的信息，并将其打印出来。

4.4.2 实现获取图像像素方法

创建一个获取图像像素的方法，示例代码如下：

    //获取图像的像素数据
    private int[] getPixels(BufferedImage image) {
        int width = image.getWidth();
        int height = image.getHeight();
        int[] pixels = new int[width * height];
        image.getRGB(0, 0, width, height, pixels, 0, width);
        return pixels;
    }

方法解读：getPixels(BufferedImage image)是一个辅助方法，用于从 BufferedImage 对象中获取像素数据。它首先获取图像的宽度和高度，然后创建一个像素数组，并使用 getRGB() 方法从 BufferedImage 对象中获取像素数据，把它存储在像素数组中，并返回该数组。

4.4.3 实现网址跳转功能

  采用Java中调用默认浏览器打开指定URL的代码。Desktop是Java中的一个类，它提供了一些与操作系统桌面交互的功能，如打开文件、打开URL等。getDesktop()方法返回默认的桌面实例。browse(new URI(url))方法则是在默认浏览器中打开指定URL的操作。 示例代码如下：

    /**
     * 根据网址跳转
     */
    public static void dropUrl(String url) {
        try {
            //调用系统默认浏览器打开指定URL
            Desktop.getDesktop().browse(new URI(url));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (URISyntaxException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

4.5 功能测试

4.5.1 测试生成二维码图片

  为了测试我们的程序是否可以正确识别和跳转网页，我们先创建一张附带博客地址的二维码，由于平台限制，二维码样例需要的就从我的Github中获取吧，你可以根据自己的需求调整为自己的。需要注意的是，生成的链接一定要带上http:// 或 https:// 表明这是链接，而不是一段文字。 在main方法中调用createQRCode()方法，示例如下：

    /**
     * 测试生成一张指定地址的二维码
     *
     */
    public static void main(String[] args) {

        String url = "https://blog.csdn.net/weixin_43970743?type=blog";
        int size = 300;
        String fileType = "png";
        File qrFile = new File("./template/csdnQrcode.png");

        try {
            //调用生成二维码
            createQRCode(url, size, fileType, qrFile);
            System.out.println("QR code generated successfully!");
        } catch (WriterException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

测试结果如下：

指定网址的二维码图片已经生成好了，接着就是测试读取二维码获取网址并打开跳转。

4.5.2 测试扫描二维码并跳转URL

  我们拿刚才生成的二维码图片作为演示，写个main函数直接调用，示例代码仅供参考；如果一切正常，程序应该可以正确地识别二维码中的网址，并在默认浏览器中打开该网页。示例代码如下：

    /**
     * 测试二维码读取url进行跳转
     */
    public static void main(String[] args) {
        //传入一张二维码图片地址
        String filePath = "./template/csdnQrcode.png";
        //读取二维码url
        String url = QRCodeUtil.scanQRCode(filePath);
        //浏览器打开
        QRCodeUtil.dropUrl(url);
    }

执行结果如下：

main函数执行完成的瞬间会调出你系统的默认浏览器，并打开了读取到的网址：

如下就是将二维码指定的URL打开了QQ浏览器(本机默认浏览器)。

肉眼可见，该网站URL就是我们当初生成二维码所指定的网址，大功告成。

4.6 小结

  本教程介绍了如何使用Java编程实现将二维码扫描后跳转网页的功能。我们首先介绍了二维码的概念和原理，然后使用Zxing库编写了简单的二维码扫描程序，并最终实现了跳转网页的功能。通过本教程的学习，读者可以了解相关技术的实现原理，掌握相关的编程技能，为未来的工作和学习打下坚实的基础。

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6. 文末💭