1. django-simple-captcha 模块

安装 django-simple-captcha

pip install django-simple-captcha
pip install Pillow

和注册 app 一样，captcha 也需要注册到 settings 中。同时它也会创建自己的数据表，因此还需要数据同步。

# settings.py
INSTALLED_APPS = [...'captcha',
]# 执行命令进行数据迁徙，会发现数据库中多了一个 captcha_captchastore 的数据表
python manage.py migrate

添加路由

在项目根目录下的 urls.py中添加 captcha对应的路由：

from django.contrib import admin
from django.urls import path, includeurlpatterns = [path('admin/', admin.site.urls),path('captcha', include('captcha.urls')),        # 验证码
]

修改 Form 表单

Django 中通常都是由 Form 生成表单，而验证码一般也伴随注册登录表单，因此需要在 forms.py 中添加验证码的字段。

from django import forms
from captcha.fields import CaptchaField     # 一定要导入这行class UserForm(forms.Form):username = forms.CharField(label='用户名',                # 在表单里表现为 label 标签max_length=128,widget=forms.TextInput(attrs={'class': 'form-control'})   # 添加 css 属性)captcha = CaptchaField(label='验证码',required=True,error_messages={'required': '验证码不能为空'})

视图函数：

from django.shortcuts import render
from app.forms import UserFormdef home(request):register_form = UserForm(request.POST)if register_form.is_valid():passregister_form = UserForm()return render(request, 'index.html', {'register_form': register_form})

前端渲染

接下来就是在如何前端渲染出来：

<html><head></head><body><form action='#' method='post'>{{ register_form.captcha.label_tag }}{{ register_form.captcha }} {{ </form></body>
</html>

2. 手动生成验证码

主要利用的是画图模块 PIL 以及随机模块 random 在后台生成一个图片和一串随机数，然后保存在内存中（也可以直接保存在 Django 项目中）。

在前端指定一个 img 标签，其 src 属性路径为：生成验证码的路径 <img src='/accounts/check_code/'。

画图程序 check_code.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-import random
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter_letter_cases = "abcdefghjkmnpqrstuvwxy"  # 小写字母，去除可能干扰的i，l，o，z
_upper_cases = _letter_cases.upper()  # 大写字母
_numbers = ''.join(map(str, range(3, 10)))  # 数字
init_chars = ''.join((_letter_cases, _upper_cases, _numbers))# PILdef create_validate_code(size=(120, 30),chars=init_chars,img_type="GIF",mode="RGB",bg_color=(255, 255, 255),fg_color=(0, 0, 255),font_size=18,font_type="static/font/Monaco.ttf",length=4,draw_lines=True,n_line=(1, 2),draw_points=True,point_chance=2):"""@todo: 生成验证码图片@param size: 图片的大小，格式（宽，高），默认为(120, 30)@param chars: 允许的字符集合，格式字符串@param img_type: 图片保存的格式，默认为GIF，可选的为GIF，JPEG，TIFF，PNG@param mode: 图片模式，默认为RGB@param bg_color: 背景颜色，默认为白色@param fg_color: 前景色，验证码字符颜色，默认为蓝色#0000FF@param font_size: 验证码字体大小@param font_type: 验证码字体，默认为 ae_AlArabiya.ttf@param length: 验证码字符个数@param draw_lines: 是否划干扰线@param n_lines: 干扰线的条数范围，格式元组，默认为(1, 2)，只有draw_lines为True时有效@param draw_points: 是否画干扰点@param point_chance: 干扰点出现的概率，大小范围[0, 100]@return: [0]: PIL Image实例@return: [1]: 验证码图片中的字符串"""width, height = size  # 宽高# 创建图形img = Image.new(mode, size, bg_color)draw = ImageDraw.Draw(img)  # 创建画笔def get_chars():"""生成给定长度的字符串，返回列表格式"""return random.sample(chars, length)def create_lines():"""绘制干扰线"""line_num = random.randint(*n_line)  # 干扰线条数for i in range(line_num):# 起始点begin = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))# 结束点end = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))draw.line([begin, end], fill=(0, 0, 0))def create_points():"""绘制干扰点"""chance = min(100, max(0, int(point_chance)))  # 大小限制在[0, 100]for w in range(width):for h in range(height):tmp = random.randint(0, 100)if tmp > 100 - chance:draw.point((w, h), fill=(0, 0, 0))def create_strs():"""绘制验证码字符"""c_chars = get_chars()strs = ' %s ' % ' '.join(c_chars)  # 每个字符前后以空格隔开font = ImageFont.truetype(font_type, font_size)font_width, font_height = font.getsize(strs)draw.text(((width - font_width) / 3, (height - font_height) / 3),strs, font=font, fill=fg_color)return ''.join(c_chars)if draw_lines:create_lines()if draw_points:create_points()strs = create_strs()# 图形扭曲参数params = [1 - float(random.randint(1, 2)) / 100,0,0,0,1 - float(random.randint(1, 10)) / 100,float(random.randint(1, 2)) / 500,0.001,float(random.randint(1, 2)) / 500]img = img.transform(size, Image.PERSPECTIVE, params)  # 创建扭曲img = img.filter(ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE)  # 滤镜，边界加强（阈值更大）return img, strs

Tips

这里需要指定 Monaco.ttf 字体：

font_type="static/font/Monaco.ttf",# https://pan.baidu.com/s/1XwyaFC_MROFA4fXujVwH3A 提取码:17f8

视图函数 views.py

from django.shortcuts import render, redirect, HttpResponse
from blog.check_code import create_validate_code
from io import BytesIO
from django.contrib import auth
from django.http import JsonResponsedef check_code(request):"""获取验证码:param request::return:"""stream = BytesIO()# 生成图片 img、数字代码 code，保存在内存中，而不是 Django 项目中img, code = create_validate_code()img.save(stream, 'PNG')# 写入 sessionrequest.session['valid_code'] = codeprint(code)return HttpResponse(stream.getvalue())def login(request):"""登录视图:param request::return:"""if request.method == 'POST':ret = {'status': False, 'message': None}username = request.POST.get('username')password = request.POST.get('password')# 获取用户输入的验证码code = request.POST.get('check_code')p = request.POST.get('p')# 用户输入的验证码与 session 中取出的验证码比较if code.upper() == request.session.get('valid_code').upper():# 验证码正确，验证用户名密码是否正确user_obj = auth.authenticate(username=username, password=password)if user_obj:# 验证通过，则进行登录操作# 封装到 request.user 中auth.login(request, user_obj)return redirect('accounts:home')else:ret['status'] = Trueret['message'] = '用户名或密码错误'return render(request, 'accounts/login.html', ret)else:ret['status'] = Trueret['message'] = '验证码错误'return render(request, 'accounts/login.html', ret)return render(request, 'accounts/login.html')

登录页面 login.html

{% load static %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>登录</title><link rel="stylesheet" href="{% static 'bootstrap-3.3.7-dist/css/bootstrap.css' %}"><style>.login-col {margin-top: 100px;}</style>
</head>
<body>
<div class="container"><div class="row"><div class="well col-md-6 col-md-offset-3 login-col"><h3 class="text-center">登录</h3><!--错误信息-->{% if status %}<div class="alert alert-danger" role="alert"><p id="login-error">{{ message }}</p><p id="login-error"></p></div>{% endif %}<form action="{% url 'accounts:login' %}" method="post" novalidate>{% csrf_token %}<div class="form-group"><label for="exampleInputUsername">用户名：</label><input type="text" class="form-control" id="exampleInputUsername" placeholder="用户名" name="username"></div><div class="form-group"><label for="exampleInputPassword1">密码：</label><input type="password" class="form-control" id="exampleInputPassword" placeholder="密码"name="password"></div><!--验证码--><div class="form-group"><label for="id_code">验证码：</label><div class="row"><div class="col-md-7 col-xs-7"><input type="text" class="form-control" id="id_code" placeholder="请输入验证码" name="check_code"></div><div class="col-md-5 col-xs-5"><img src="/accounts/check_code" onclick="changeImg(this)" class="img"></div></div></div><div class="checkbox"><label><input type="checkbox"> 记住我</label></div><button type="submit" class="btn btn-primary btn-block" id="login-button">提交</button></form></div></div>
</div><script src="{% static 'js/jquery-3.1.1.js' %}"></script>
<script src="{% static 'bootstrap-3.3.7-dist/js/bootstrap.js' %}"></script><script>function changeImg(ths) {// 硬编码ths.src = '/accounts/check_code/?temp=' + Math.random();// 使用命名空间，发送请求// ths.src = '{% url 'accounts:check_code' %}' + '?temp=' + Math.random();}</script></body>
</html>

给验证码图片 img 标签绑定 onclick 事件，当用户点击验证码时，相当于访问 http://127.0.0.1:8000/accounts/check_code/?temp=一个随机数，即向 http://127.0.0.1:8000/accounts/check_code/ 发送一个 get 请求，再次从后台生成一个验证码并返回。

路由 accounts/urls.py

from django.urls import path
from accounts import viewsapp_name = 'accounts'
urlpatterns = [# 登录path('login/', views.login, name='login'),      # 获取验证码path('check_code/', views.check_code, name='check_code'),# 首页path('home/', views.home, name='home'),# 注销path('logout/', views.logout, name='logout'),
]

Tips

画图程序 check_code.py 保存在项目任意位置即可，只需在视图函数中导入即可。
Monaco.ttf 字体不可或缺，放置在静态文件中即可，但是需要修改 check_code.py 中的字体引入路径。
验证用户输入的验证码是否正确，只需从 session 中取出生成的验证码与其比较即可。
验证码刷新，只需让其再发送一次 get 请求即可。

3. 极验科技之滑动验证码

除上述两种图片验证码以外，还有一种滑动验证码，用的比较多有 极验科技。

官方下载源码包，并安装 geetest 模块

官网

访问官网，选择：技术文档 —— 行为验证 —— 选择服务端部署为 Python —— 使用 git 或直接下载 gt3-python-sdk 文件。

pip install geetest
pip install requests    # 有可能还需要 requests 模块<!-- 引入封装了failback的接口--initGeetest -->
<script src="http://static.geetest.com/static/tools/gt.js"></script>

登录页面 login2.html

html 部分

{% load static %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>登录</title><link rel="stylesheet" href="{% static 'bootstrap-3.3.7-dist/css/bootstrap.css' %}"><style>.login-col {margin-top: 100px;}</style>
</head>
<body>
<div class="container"><div class="row"><div class="well col-md-6 col-md-offset-3 login-col"><h3 class="text-center">登录</h3><form>{% csrf_token %}<div class="form-group"><label for="username">用户名：</label><input type="text" class="form-control" id="username" placeholder="用户名" name="username"></div><div class="form-group"><label for="password">密码：</label><input type="password" class="form-control" id="password" placeholder="密码" name="password"></div><!--极验科技滑动验证码--><div class="form-group"><!-- 放置极验的滑动验证码 --><div id="popup-captcha"></div></div><!--记住我--><div class="checkbox"><label><input type="checkbox"> 记住我</label></div><!--登录按钮--><button type="button" class="btn btn-primary btn-block" id="login-button">提交</button><!--错误信息--><span class="login-error"></span></form></div></div>
</div>
</body>
</html>

JavaScript 部分

<script src="{% static 'js/jquery-3.3.1.js' %}"></script>
<script src="{% static 'bootstrap-3.3.7-dist/js/bootstrap.js' %}"></script>
<!-- 引入封装了failback的接口--initGeetest -->
<script src="http://static.geetest.com/static/tools/gt.js"></script><script>var handlerPopup = function (captchaObj) {// 成功的回调captchaObj.onSuccess(function () {var validate = captchaObj.getValidate();var username = $('#username').val();var password = $('#password').val();console.log(username, password);$.ajax({url: "/accounts/login2/", // 进行二次验证type: "post",dataType: 'json',data: {username: username,password: password,csrfmiddlewaretoken: $("[name='csrfmiddlewaretoken']").val(),geetest_challenge: validate.geetest_challenge,geetest_validate: validate.geetest_validate,geetest_seccode: validate.geetest_seccode},success: function (data) {console.log(data);if (data.status) {// 有错误，在页面上显示$('.login-error').text(data.msg);} else {// 登录成功location.href = data.msg;}}});});// 当点击登录按钮时，弹出滑动验证码窗口$("#login-button").click(function () {captchaObj.show();});// 将验证码加到id为captcha的元素里captchaObj.appendTo("#popup-captcha");// 更多接口参考：http://www.geetest.com/install/sections/idx-client-sdk.html};$('#username, #password').focus(function () {// 将之前的错误清空$('.login-error').text('');});// 验证开始需要向网站主后台获取id，challenge，success（是否启用failback）$.ajax({url: "/accounts/pc-geetest/register?t=" + (new Date()).getTime(), // 加随机数防止缓存type: "get",dataType: "json",success: function (data) {// 使用initGeetest接口// 参数1：配置参数// 参数2：回调，回调的第一个参数验证码对象，之后可以使用它做appendTo之类的事件initGeetest({gt: data.gt,challenge: data.challenge,product: "popup", // 产品形式，包括：float，embed，popup。注意只对PC版验证码有效offline: !data.success // 表示用户后台检测极验服务器是否宕机，一般不需要关注// 更多配置参数请参见：http://www.geetest.com/install/sections/idx-client-sdk.html#config}, handlerPopup);}});</script>

JS 代码主要分为两部分，第一部分是获取表单的 value 值，向后台发送 Ajax 请求，以验证用户名及密码是否正确，若有错误将错误信息显示出来。第二部分向后台获取验证码所需相关参数。

视图函数 views.py

from django.shortcuts import render, redirect, HttpResponse
from django.http import JsonResponse
from geetest import GeetestLibdef login2(request):if request.method == 'POST':ret = {'status': False, 'msg': None}username = request.POST.get('username')password = request.POST.get('password')print(username, password)# 获取极验，滑动验证码相关参数gt = GeetestLib(pc_geetest_id, pc_geetest_key)challenge = request.POST.get(gt.FN_CHALLENGE, '')validate = request.POST.get(gt.FN_VALIDATE, '')seccode = request.POST.get(gt.FN_SECCODE, '')status = request.session[gt.GT_STATUS_SESSION_KEY]user_id = request.session["user_id"]print(gt, challenge, validate, seccode, status)if status:result = gt.success_validate(challenge, validate, seccode, user_id)else:result = gt.failback_validate(challenge, validate, seccode)if result:# 验证码正确# 利用auth模块做用户名和密码的校验user_obj = auth.authenticate(username=username, password=password)if user_obj:# 用户名密码正确# 给用户做登录auth.login(request, user_obj)ret["msg"] = "/accounts/home/"# return redirect('accounts:home')else:# 用户名密码错误ret["status"] = Trueret["msg"] = "用户名或密码错误！"else:ret["status"] = Trueret["msg"] = "验证码错误"return JsonResponse(ret)return render(request, "accounts/login2.html")# 请在官网申请ID使用，示例ID不可使用
pc_geetest_id = "b46d1900d0a894591916ea94ea91bd2c"
pc_geetest_key = "36fc3fe98530eea08dfc6ce76e3d24c4"# 处理极验 获取验证码的视图
def get_geetest(request):user_id = 'test'gt = GeetestLib(pc_geetest_id, pc_geetest_key)status = gt.pre_process(user_id)request.session[gt.GT_STATUS_SESSION_KEY] = statusrequest.session["user_id"] = user_idresponse_str = gt.get_response_str()return HttpResponse(response_str)

路由 accounts/urls.py

from django.urls import path
from accounts import viewsapp_name = 'accounts'
urlpatterns = [path('home/', views.home, name='home'),# 极验滑动验证码 获取验证码的urlpath('pc-geetest/register/', views.get_geetest, name='get_geetest'),path('login2/', views.login2, name='login2'),
]

总结

极验滑动验证码除了支持 Django，还支持 flask、tornado 等
上述以 Ajax 形式发送的 post 请求，因此注意查看是否设置了 csrf_token，并且提交按钮 button 的提交类型应该为 button 而非 submit （踩坑）
同时它还有嵌入式，移动端等，更多示例请参考下载的官方源码。

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