xultimate-captcha

可分布式部署作为验证码生成服务器和验证服务器，支持图片和声音的验证码框架。

• 整套环境基于Spring进行构建，主要采用服务来驱动贫血模型完成无状态服务。
• 声音部分推荐采用配置文件方式、图片推荐采用自定义FactoryBean完成，默认提供了4个实现，声音和图片的各个层次都是无状态的服务类，因此可通过Spring灵活配置。
• 通过过滤器做起始点，内部通过组合方式配置一个生成器和多个拦截器。拦截器可实现前置和后置处理。
• 验证码作为一个操作实体，通过拦截器机制进行灵活扩展，包括记录日志、验证参数、向客户端响应图片或声音等。
• 实体域和和相关服务域通通采用泛型类。其中Q: 问题所属类型；A: 问题答案所属类型；UA: 用户输入的答案所属类型；R: 与Q配合，表示对应问题的结果类型(图象、音频)。

实体

• Captcha<Q, A>: 验证码实体域，包括问题实体域和答案实体域。DefaultCaptcha<Q, A>为其默认实现。
• Question<Q>: 问题实体域。DefaultQuestion<Q>为其默认实现。
• Answer<A>: 答案实体域。DefaultAnswer<A>为其默认实现。
• Validatable<A, UA>: 定义可验证接口，提供了验证方法，类似于Comparable。
• Validator<A, UA>: 验证器，用于定义用户输入的和自己生成的答案之间的验证规则，类似于Comparator。StringStringValidator为其默认实现，用于验证用户输入String类型，答案为String类型的验证器。
• ValidatableAnswer<A, UA>: 继承了DefaultAnswer<A>，并且实现了Validatable<A, UA>接口，提供验证方法，包含一个Validator<A, UA>实例，用于定于验证规则。
• AnswerDto<UA>: 客户端进行远程验证时需要的传输对象。

实体域服务器

• CaptchaGenerator<Q, A>: 验证码实体域生成器。生成方式提供从指定字符、数字、单词、组合单词等。
• QuestionHandler<Q, R>: 问题实体域处理器，用于根据问题实体域转换为图片或声音。
• AnswerHandler<UA>: 答案实体域处理器，传输AnswerDto<UA>用于判断是否验证成功。

声音

• 声音实体Sample和声音合成类Mixer是采用SimpleCaptcha的实现。
• 声音部分主要通过配置来指定字符声音文件、字符匹配表达式、替换KEY、整体渲染声音文件。合成部分主要通过随机生成器和渲染器完成。
• 提供VoiceGenerator，用于根据字符产生声音片段，默认实现DefaultVoiceGenerator。
• 提供DefaultNoiseRenderer，用于将声音片段(多个声音实体)和背景渲染声音实体组合成一个声音实体。
• 提供AudioQuestionHandler，QuestionHandler<String, Sample>形式的默认实现，内部封装多个生成器和多个渲染器，实现随机功能。
• 声音部分的各个组建都是采用Spring配置的方式来定义，各个组建提供无状态服务组合完成。

图片

• 图片处理部分主要依据JCaptcha，在保留功能的情况下，进行重构。保留Glyphs。
• 构建后的结构为BackgroundGenerator、BufferedImageRenderer、GlyphsDecorator、GlyphsVisitors。
• 提供AbstractQuestionHandler<Q>，实现了QuestionHandler<Q, BufferedImage>接口，定义了宽度、高度、背景图片生成器、北京图片渲染器、最终图片渲染器。定义基本操作，由子类具体完成特效处理并返回新的BufferedImage。
• 提供GlyphsQuestionHandler，AbstractQuestionHandler<String>子类，为JCaptcha的功能最终合成类。
• 提供DeformedComposedQuestionHandler<Q>，实现了QuestionHandler<Q, BufferedImage>，提供高级处理，内部封装QuestionHandler<Q, BufferedImage>，主要实现添加边框和重新渲染功能。
• 主要思路是去除其复杂化(各种自定义类型)、并实现各个部分都可以通过Spring配置的方式定义，提供无状态服务。
• 如果觉得通过Spring配置过于麻烦，可通过自定义FactoryBean完成，默认提供了GmailQuestionHandlerFactoryBean、Hotmail2008QuestionHandlerFactoryBean、HotmailQuestionHandlerFactoryBean为原有功能的重新实现，LikeTBQuestionHandlerFactory则是一个类taobao的实现，添加模糊处理和若干干扰。

Web

• 提供CaptchaInterceptor<Q, A>，包括前置处理和后置处理。前置方法包括request和response，后置方法包括request、response、Captcha<Q, A>。
• 提供AbstractCaptchaInterceptor<Q, A>，多了一个获取优先级方法，优先级越高，前置和后置方法分别越先执行。
• 提供CaptchaFilter<Q, A>，通用实现，封装一个CaptchaGenerator<Q, A>和多个AbstractCaptchaInterceptor<Q, A>，拦截器的前置和后置分别在Captcha<Q, A>生成前后被调用。
• 若有新的需求，可通过扩展AbstractCaptchaInterceptor<Q, A>实现，而不必修改CaptchaFilter<Q, A>。
• 默认提供拦截器BrowserCacheCaptchaInterceptor<Q, A>，实现客户端缓存功能。
• 默认提供拦截器AbstractErrorBufferedImageCaptchaInterceptor<Q, A>，提供输出错误图片功能。
• 默认提供拦截器LoggerRecordStringCaptchaInterceptor<Q, A>，记录日志信息，包括identity(所属站点)、sessionId(用户标识，非会话ID)、remoteAddr(客户端IP)、currentTime。
• 默认提供拦截器BufferedImageCaptchaInterceptor<Q, A>，根据sessionid是否存在，发送错误图片或通过QuestionHandler<Q, BufferedImage>生成图片发送给客户端。
• 默认提供拦截器AudioCaptchaInterceptor<Q, A>，根据sessionid是否存在，发送错误图片或通过QuestionHandler<Q, Sample>生成音频发送给客户端。
• 默认提供拦截器XMemcachedClientCaptchaInterceptor<Q, A>，通过验证码ID表达式、替换表达式、格式化器、sessionId生成captchaId作为memcached的key，value使用Answer<A>(答案实体域)进行存储。
• 过滤器和拦截器都是通过Spring配置的方式来定义和提供无状态服务。

客户端验证

• 提供ValidatableAnswerHandler<A, UA>，通过验证码ID表达式、替换表达式、格式化器、sessionId生成captchaId作为memcached的key进行查找，返回ValidatableAnswer<A, UA>并调用validateTo(UA userAnswer)方法完成验证。并记录验证行为日志。