使用Zxing玩转二维码白边的各个花样

1.生成二维码

简单介绍一下Zxing二维码库的使用方式,Zxing库很强大,可以生成各种格式的二维码(分析源码部分时再看其他的类型),最常用的就是QR格式。

1.1代码

如果没有Zxing库,可以到我的云盘下载。
把jar包下载,copy到工程的libs目录下,buildpath即可

1.1.1 获取编码后的数据Bitmatrix

BitMatrix是Zxing库定义的一个二维码的数据类。
这个方法主要是生成二维码的BitMatrix,实际上就是一个矩阵,二维数组–!
获取到Bitmap后,就可以随意展示了

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public static Bitmap generateQRCode(String content, int width, int height) {
        try {
            HashMap hints = new HashMap();
            // 设置编码方式utf-8
            hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8" );
            //设置二维码的纠错级别为h
            hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.H);
            BitMatrix matrix = new MultiFormatWriter().encode(content,
                    BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);
            return bitMatrix2Bitmap(matrix);
        } catch (WriterException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null ;
    }

1.1.2将数据Bitmatrix转换成Bitmap

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private static Bitmap bitMatrix2Bitmap(BitMatrix matrix) {
        matrix = updateBit(matrix, 0 );
        int w = matrix.getWidth();
        int h = matrix.getHeight();
        int [] rawData = new int [w * h];
        for ( int i = 0 ; i < w; i++) {
            for ( int j = 0 ; j < h; j++) {
                int color = Color.WHITE;
                if (matrix.get(i, j)) {
                        // 有内容的部分,颜色设置为黑色,当然这里可以自己修改成喜欢的颜色
                    color = Color.BLACK;
                }
                rawData[i + (j * w)] = color;
            }
        }
 
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(w, h, Config.RGB_565);
        bitmap.setPixels(rawData, 0 , w, 0 , 0 , w, h);
        return bitmap;
    }

2.源码分析白边的生成过程

下面就分析Zxing的源码以及默认白边的形成
先看generateQRCode里的关键方法MultiFormatWriter类的encode方法

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public BitMatrix encode(String contents, BarcodeFormat format, int width, int height, Map hints) throws WriterException {
          Writer writer;
          switch (format) {
              case EAN_8:
            writer = new EAN8Writer();
            break ;
          case EAN_13:
            writer = new EAN13Writer();
            break ;
        case UPC_A:
            writer = new UPCAWriter();
           break ;
         case QR_CODE:
            writer = new QRCodeWriter();
            break ;
          case CODE_39:
            writer = new Code39Writer();
           break ;
          case CODE_128:
            writer = new Code128Writer();
            break ;
          case ITF:
            writer = new ITFWriter();
            break ;
          case PDF_417:
            writer = new PDF417Writer();
            break ;
          case CODABAR:
            writer = new CodaBarWriter();
            break ;
          default :
            throw new IllegalArgumentException( "No encoder available for format " + format);
          }
         return writer.encode(contents, format, width, height, hints);
         }
        }

实际上这个方法就是依据format来选择一种编码方式,最常用的就是QR_CODE的方式了,还有其他的方式,基本不用~~有兴趣的可以百度下
然后我们再看QRCodeWriter的encode方法

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public BitMatrix encode(String contents, BarcodeFormat format, int width, int height, Map hints)
    throws WriterException
    {
     if (contents.length() == 0 ) {
      throw new IllegalArgumentException( "Found empty contents" );
    }
 
     if (format != BarcodeFormat.QR_CODE) {
       throw new IllegalArgumentException( "Can only encode QR_CODE, but got " + format);
    }
 
     if ((width < 0 ) || (height < 0 )) {
       throw new IllegalArgumentException( "Requested dimensions are too small: " + width + 'x' + height);
    }
 
 
    ErrorCorrectionLevel errorCorrectionLevel = ErrorCorrectionLevel.L;
     if (hints != null ) {
       ErrorCorrectionLevel requestedECLevel = (ErrorCorrectionLevel)hints.get(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION);
      if (requestedECLevel != null ) {
         errorCorrectionLevel = requestedECLevel;
      }
     }
    // 前面的都是做编码前的准备,安全检验,纠错级别设置等
    QRCode code = new QRCode();
    // 这里才是真正的将contents转换成code
     Encoder.encode(contents, errorCorrectionLevel, hints, code);
     // return的时候将code转换成BitMatrix,并加入白边
     return renderResult(code, width, height);
       }

下面再看将code转换成BitMatrix,并加入白边的方法renderResult

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private static BitMatrix renderResult(QRCode code, int width, int height) {
         ByteMatrix input = code.getMatrix();
         if (input == null ) {
             throw new IllegalStateException();
         }
         int inputWidth = input.getWidth();
         int inputHeight = input.getHeight();
         // 这里qrWidth就是原始的二维码的宽度了,包含8单位宽度的白边
         int qrWidth = inputWidth + 8 ;
         int qrHeight = inputHeight + 8 ;
         // 依据用户的输入宽高,计算最后的输出宽高
         int outputWidth = Math.max(width, qrWidth);
         int outputHeight = Math.max(height, qrHeight);
 
//计算缩放比例
     int multiple = Math.min(outputWidth / qrWidth, outputHeight / qrHeight);
 
    // 计算白边的宽度
         int leftPadding = (outputWidth - inputWidth * multiple) / 2 ;
         int topPadding = (outputHeight - inputHeight * multiple) / 2 ;
 
   BitMatrix output = new BitMatrix(outputWidth, outputHeight);
 
    int inputY = 0 ;
         // 嵌套循环,将ByteMatrix的内容计算padding后转换成BitMatrix
         for ( int outputY = topPadding; inputY < inputHeight; outputY += multiple) {
             int inputX = 0 ;
             for ( int outputX = leftPadding; inputX < inputWidth; outputX += multiple) {
                 if (input.get(inputX, inputY) == 1 ) {
                     output.setRegion(outputX, outputY, multiple, multiple);
                 }
                 inputX++;
             }
             inputY++;
         }
 
    return output;
     }

这个方法里的代码不难读懂,所以要去掉白边实际上就很简单了,自定义一个QRCodeWriter类,完全把Zxing包的QRCodeWriter类复制过来,然后将renderResult方法里的padding去掉就可以了(为什么不继承QRCodeWriter,因为它是final类~~)。
下面是去掉padding后的代码

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private static BitMatrix renderResult(QRCode code, int width, int height) {
         ByteMatrix input = code.getMatrix();
         if (input == null ) {
             throw new IllegalStateException();
         }
         int inputWidth = input.getWidth();
         int inputHeight = input.getHeight();
         // 依据用户的输入宽高,计算最后的输出宽高
         int outputWidth = Math.max(width, inputWidth);
         int outputHeight = Math.max(height, inputHeight);
 
   //计算缩放比例
         int multiple = Math.min(outputWidth / inputWidth, outputHeight / inputHeight);
 
    BitMatrix output = new BitMatrix(outputWidth, outputHeight);
         int inputY = 0 ;
         // 嵌套循环,将ByteMatrix的内容计算padding后转换成BitMatrix
         for ( int outputY = 0 ; inputY < inputHeight; outputY += multiple) {
             int inputX = 0 ;
             for ( int outputX = 0 ; inputX < inputWidth; outputX += multiple) {
                 if (input.get(inputX, inputY) == 1 ) {
                     output.setRegion(outputX, outputY, multiple, multiple);
                 }
                 inputX++;
             }
             inputY++;
         }
 
    return output;
}

效果图(为了区分白边,将整个背景色设置成的#0f0了)
去掉白边前:这里写图片描述

去掉白边后:这里写图片描述

去掉白边的其他方法

方法1:

这个方法就是将Zxing生成的BitMatrix更新一下去掉了周边,并重新设置白边的宽度,见margin

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<code class = "hljs cs" >    private static BitMatrix updateBit(BitMatrix matrix, int margin) {
         int tempM = margin * 2 ;
         int [] rec = matrix.getEnclosingRectangle(); // 获取二维码图案的属性
         int resWidth = rec[ 2 ] + tempM;
         int resHeight = rec[ 3 ] + tempM;
         BitMatrix resMatrix = new BitMatrix(resWidth, resHeight); // 按照自定义边框生成新的BitMatrix
         resMatrix.clear();
         for ( int i = margin; i < resWidth - margin; i++) { // 循环,将二维码图案绘制到新的bitMatrix中
             for ( int j = margin; j < resHeight - margin; j++) {
                 if (matrix.get(i - margin + rec[ 0 ], j - margin + rec[ 1 ])) {
                     resMatrix.set(i, j);
                 }
             }
         }
         return resMatrix;
     }</code>

方法2:

在比较新的Zxing包中EncodeHintType有另外一个属性就是Margin,可以设置这个属性来更新,有兴趣的可以去玩玩哈,这里就不贴代码了

3.自定义白边颜色

当然通过上面的阅读,可以自定义白边的宽度了,下面就介绍下自定义白边颜色的方法;
当然,最简单的自定义白边就是使用一个imageview展示无边的二维码,外层view设置一个白边背景,就可以了~
这里要介绍的方法是修改bitMatrix2Bitmap方法,通过上文知道,通过zxing包生成的只是BitMaxtrix,这是不能直接用在imageview上的。读者如果仔细阅读了上文的bitMatrix2Bitmap方法就应该可以猜到这里要介绍的方法了,不多说,代码如下

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private static Bitmap bitMatrix2Bitmap(BitMatrix matrix, Bitmap logBitmap) {
        int w = matrix.getWidth();
        int h = matrix.getHeight();
        int [] rec = matrix.getEnclosingRectangle();
        int [] rawData = new int [w * h];
        for ( int i = 0 ; i < w; i++) {
            for ( int j = 0 ; j < h; j++) {
                int color = Color.WHITE;
                if (matrix.get(i, j)) {
                    color = Color.BLACK;
                }
                // 设置白边的颜色
                if (i < rec[ 0 ] || j < rec[ 1 ] || i > (rec[ 0 ] + rec[ 2 ]) || j > (rec[ 1 ] + rec[ 3 ])){
                    color = Color.RED;
                }
                rawData[i + (j * w)] = color;
            }
        }
 
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(w, h, Config.RGB_565);
        bitmap.setPixels(rawData, 0 , w, 0 , 0 , w, h);
        return addLogo(bitmap, logBitmap);
    }

这个方法就是可以自定义白边颜色的方法,
效果图这里写图片描述

这里需要解释下BitMatrix的getEnclosingRectangle()获取到的东西到底是什么,这个方法的源码我就不贴了,这个方法返回一个一维数组,长度为4<喎�"/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcD4NCjxwcmUgY2xhc3M9"brush:java;">return new int[] { left, top, width, height };

left就是二维码内容左上角的x坐标,top就是左上角的y坐标,with就是二维码内容的宽度,height就是二维码内容的高度。
所以当i和j超出二维码内容范围的时候就可以设置自己的边框颜色了~~

4.二维码添加LOGO(单个文字等)

逻辑比较简单,获取到二维码的Bitmap后,Logo就是在这个Bitmap中间再绘制一个Bitmap不就可以了么。
代码如下:

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private static Bitmap addLogo(Bitmap src, Bitmap logo) {
        if (logo == null ) {
            return src;
        }
        // 获取图片的宽高
        int srcWidth = src.getWidth();
        int srcHeight = src.getHeight();
        int logoWidth = logo.getWidth();
        int logoHeight = logo.getHeight();
        if (logoWidth == 0 || logoHeight == 0 ) {
            return src;
        }
        // logo大小为二维码整体大小的1/5
        float scaleFactor = srcWidth * 1 .0f / 5 / logoWidth;
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(srcWidth, srcHeight, Bitmap.Config.ARGB_8888);
        try {
            Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
            canvas.drawBitmap(src, 0 , 0 , null );
            canvas.scale(scaleFactor, scaleFactor, srcWidth / 2 , srcHeight / 2 );
            canvas.drawBitmap(logo, (srcWidth - logoWidth) / 2 , (srcHeight - logoHeight) / 2 , null );
            canvas.save(Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
            canvas.restore();
        } catch (Exception e) {
            bitmap = null ;
            e.getStackTrace();
        }
 
        return bitmap;
    }

5.二维码下方添加文字段落

逻辑和添加logo是一样的,只不过这里添加的文字是放置在二维码下方的一段文字,需要测定文字的大小,行高等,代码逻辑我就不解释了,主要是是使用级少,项目中有一个分享需要将这个做成图片分享到微信,后来又嫌弃样式太不美观丢弃了~~~确实很烦。

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public static Bitmap addTextToBitmap(Bitmap bmpSrc, String text) {
        int srcWidth = bmpSrc.getWidth();
        int srcHeight = bmpSrc.getHeight();
 
        // 先计算text所需要的height
        int textSize = 20 ;
        int padding = 3 ;
        int textLinePadding = 1 ;
        // 每行的文字
        int perLineWords = (srcWidth - 2 * padding) / textSize;
        int lineNum = text.length() / perLineWords;
        lineNum = text.length() % perLineWords == 0 ? lineNum : lineNum + 1 ;
        int textTotalHeight = lineNum * (textSize + textLinePadding) + 2 * padding;
 
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(srcWidth, srcHeight + textTotalHeight,
                Bitmap.Config.ARGB_8888);
        try {
            Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
            canvas.drawColor(Color.WHITE);
            canvas.drawBitmap(bmpSrc, 0 , 0 , null );
            Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
            paint.setColor(Color.BLACK);
            paint.setTextSize(textSize);
            String lineText;
            for ( int i = 0 , startY = srcHeight + textSize, start, end; i < lineNum; i++) {
                start = i * perLineWords;
                end = start + perLineWords;
                lineText = text.substring(start, end > text.length() ? text.length() : end);
                canvas.drawText(lineText, padding, startY, paint);
                startY += textSize + textLinePadding;
            }
            canvas.save(Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
            canvas.restore();
        } catch (Exception e) {
            bitmap = null ;
            e.getStackTrace();
        }
        return bitmap;
    }

实际上,最后的这2个部分都应该是Bitmap和Canvas的内容,这期就先到这里了。

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