Java生成條形碼和二維碼的完整指南

更新時間：2026年01月14日 09:47:54 作者：J_liaty

這篇文章主要介紹了如何在Java中使用zxing庫生成條形碼和二維碼,包括依賴配置、條形碼和二維碼生成原理、代碼實現(xiàn)、輔助方法和使用示例,通過示例代碼,讀者可以輕松實現(xiàn)條形碼和二維碼的生成,并保存到文件中,需要的朋友可以參考下

本文將詳細介紹如何在Java中生成條形碼和二維碼。條形碼要求在下方附加編號，二維碼需要支持更換中間logo、自定義顏色和樣式。我們將使用 zxing（Zebra Crossing）庫來實現(xiàn)這些功能，因為它是一個強大且開源的庫，支持多種條碼類型和自定義選項。本文包含依賴配置、代碼實現(xiàn)、詳細解釋和一個完整的可實際應用的工具類。

1. 依賴配置

首先，我們需要添加 zxing 庫的依賴。推薦使用Maven進行依賴管理。在項目的 pom.xml 文件中添加以下依賴：

<dependencies>
    <!-- ZXing核心庫 -->
    <dependency>
        <groupId>com.google.zxing</groupId>
        <artifactId>core</artifactId>
        <version>3.5.3</version>
    </dependency>
    <!-- ZXing Java SE綁定，提供圖像生成功能 -->
    <dependency>
        <groupId>com.google.zxing</groupId>
        <artifactId>javase</artifactId>
        <version>3.5.3</version>
    </dependency>
</dependencies>

這些依賴提供了條形碼和二維碼生成的核心功能。core 庫處理編碼邏輯，javase 庫提供圖像渲染支持。

2. 條形碼生成實現(xiàn)

條形碼（如Code 128）是一種線性編碼，常用于商品標簽。我們將實現(xiàn)生成條形碼圖像并在下方附加編號的功能。

2.1 條形碼生成原理

編碼類型：我們使用 Code128Writer 生成Code 128條形碼，這是一種廣泛支持的高密度編碼。
圖像生成：通過 BitMatrix 表示條碼矩陣，然后渲染為 BufferedImage。
添加編號：使用Java的 Graphics2D 在圖像下方繪制文本。

2.2 代碼實現(xiàn)

以下方法生成條形碼并添加編號：

import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.EncodeHintType;
import com.google.zxing.WriterException;
import com.google.zxing.client.j2se.MatrixToImageWriter;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.oned.Code128Writer;

import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class BarcodeGenerator {

    /**
     * 生成條形碼圖像并在下方附加編號。
     *
     * @param data       條形碼數(shù)據(jù)（如商品ID）
     * @param textBelow  條形碼下方顯示的文本（編號）
     * @param width      圖像寬度（像素）
     * @param height     圖像高度（像素），不包括文本區(qū)域
     * @return 生成的BufferedImage對象
     * @throws WriterException 如果編碼失敗
     */
    public static BufferedImage generateBarcode(String data, String textBelow, int width, int height) throws WriterException {
        // 設置編碼提示（可選），例如設置邊距
        Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap<>();
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 10); // 設置邊距為10像素

        // 創(chuàng)建Code128Writer實例并生成BitMatrix
        Code128Writer writer = new Code128Writer();
        BitMatrix bitMatrix = writer.encode(data, BarcodeFormat.CODE_128, width, height, hints);

        // 將BitMatrix渲染為BufferedImage（默認黑白）
        BufferedImage barcodeImage = MatrixToImageWriter.toBufferedImage(bitMatrix);

        // 創(chuàng)建新圖像，包括條形碼和文本區(qū)域
        int textHeight = 30; // 文本區(qū)域高度
        BufferedImage combinedImage = new BufferedImage(width, height + textHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics2D g2d = combinedImage.createGraphics();

        // 設置背景為白色
        g2d.setColor(Color.WHITE);
        g2d.fillRect(0, 0, width, height + textHeight);

        // 繪制條形碼到新圖像的上部
        g2d.drawImage(barcodeImage, 0, 0, null);

        // 在條形碼下方添加文本
        g2d.setColor(Color.BLACK);
        g2d.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 20));
        // 計算文本位置（居中）
        FontMetrics metrics = g2d.getFontMetrics();
        int textX = (width - metrics.stringWidth(textBelow)) / 2;
        int textY = height + metrics.getHeight() / 2;
        g2d.drawString(textBelow, textX, textY);

        g2d.dispose(); // 釋放資源
        return combinedImage;
    }
}

2.3 代碼解釋

generateBarcode 方法：接收條形碼數(shù)據(jù)、下方文本、寬度和高度參數(shù)。
EncodeHintType.MARGIN：設置邊距，確保條碼周圍有空白，提高可讀性。
Code128Writer.encode：生成 BitMatrix，表示條碼的點陣。
MatrixToImageWriter.toBufferedImage：將 BitMatrix 轉(zhuǎn)換為黑白圖像。
文本添加：使用 Graphics2D 在圖像下方繪制文本，計算居中位置確保美觀。
圖像處理：創(chuàng)建一個新圖像，包含條碼和文本區(qū)域，設置白色背景和黑色文本。

3. 二維碼生成實現(xiàn)

二維碼（QR Code）是一種二維矩陣碼，支持更多數(shù)據(jù)容量。我們將實現(xiàn)生成二維碼、更換中間logo、自定義顏色和樣式的功能。

3.1 二維碼生成原理

編碼類型：使用 QRCodeWriter 生成QR碼。
添加Logo：在二維碼中心覆蓋一個logo圖像。
自定義顏色：通過自定義渲染過程設置前景色和背景色。
樣式：zxing支持基本樣式，如點形狀，但默認是方形點；我們可以通過渲染邏輯微調(diào)。

3.2 代碼實現(xiàn)

以下方法生成二維碼并添加自定義選項：

import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.EncodeHintType;
import com.google.zxing.WriterException;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.qrcode.QRCodeWriter;
import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;

import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class QRCodeGenerator {

    /**
     * 生成二維碼圖像，支持自定義logo、顏色和樣式。
     *
     * @param data            二維碼數(shù)據(jù)（如URL）
     * @param logoPath        logo圖像文件路徑（可選，null表示無logo）
     * @param width           圖像寬度（像素）
     * @param height          圖像高度（像素）
     * @param foregroundColor 前景色（二維碼點顏色），如Color.BLACK
     * @param backgroundColor 背景色，如Color.WHITE
     * @return 生成的BufferedImage對象
     * @throws WriterException 如果編碼失敗
     * @throws IOException     如果logo文件讀取失敗
     */
    public static BufferedImage generateQRCode(String data, String logoPath, int width, int height, Color foregroundColor, Color backgroundColor) throws WriterException, IOException {
        // 設置編碼提示：糾錯級別（影響容錯率），邊距
        Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap<>();
        hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.H); // 高容錯級別，適合添加logo
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 4); // 設置邊距

        // 創(chuàng)建QRCodeWriter實例并生成BitMatrix
        QRCodeWriter writer = new QRCodeWriter();
        BitMatrix bitMatrix = writer.encode(data, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);

        // 自定義渲染：創(chuàng)建彩色圖像
        BufferedImage qrImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            for (int y = 0; y < height; y++) {
                qrImage.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? foregroundColor.getRGB() : backgroundColor.getRGB());
            }
        }

        // 如果提供了logo路徑，添加logo到二維碼中心
        if (logoPath != null && !logoPath.isEmpty()) {
            BufferedImage logoImage = ImageIO.read(new File(logoPath));
            qrImage = addLogoToQRCode(qrImage, logoImage);
        }

        return qrImage;
    }

    /**
     * 在二維碼中心添加logo。
     *
     * @param qrImage   二維碼圖像
     * @param logoImage logo圖像
     * @return 添加logo后的新圖像
     */
  private static BufferedImage addLogoToQRCode(BufferedImage qrImage, BufferedImage logoImage) {
        int qrWidth = qrImage.getWidth();
        int qrHeight = qrImage.getHeight();

        // 調(diào)整logo為正方形
        int size = Math.min(logoImage.getWidth(), logoImage.getHeight());
        BufferedImage squareLogo = new BufferedImage(size, size, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
        Graphics2D g = squareLogo.createGraphics();
        g.drawImage(logoImage, 0, 0, size, size, (logoImage.getWidth() - size) / 2, (logoImage.getHeight() - size) / 2, (logoImage.getWidth() + size) / 2, (logoImage.getHeight() + size) / 2, null);
        g.dispose();

        // 縮放比例計算（保持Logo不超過二維碼尺寸的1/5）
        int maxLogoSize = Math.min(qrWidth, qrHeight) / 5;
        double scale = (double) maxLogoSize / size;
        int logoWidth = (int) (size * scale);
        int logoHeight = logoWidth; // 確保是正方形

        // 縮放Logo
        BufferedImage scaledLogo = new BufferedImage(logoWidth, logoHeight, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
        g = scaledLogo.createGraphics();
        g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
        g.drawImage(squareLogo, 0, 0, logoWidth, logoHeight, null);
        g.dispose();

        // 計算 Logo 居中位置
        int x = (qrWidth - logoWidth) / 2;
        int y = (qrHeight - logoHeight) / 2;

        // 創(chuàng)建新圖像并繪制二維碼和logo
        BufferedImage combinedImage = new BufferedImage(qrWidth, qrHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics2D g2d = combinedImage.createGraphics();
        g2d.drawImage(qrImage, 0, 0, null);

        // 繪制logo（保持透明背景）
        g2d.drawImage(scaledLogo, x, y, null);
        g2d.dispose();
        return combinedImage;
    }
}

3.3 代碼解釋

generateQRCode 方法：接收數(shù)據(jù)、logo路徑、尺寸、前景色和背景色參數(shù)。
EncodeHintType.ERROR_CORRECTION：設置糾錯級別為 H（最高），確保添加logo后仍可掃描。
QRCodeWriter.encode：生成QR碼的 BitMatrix。
自定義渲染：通過遍歷 BitMatrix，設置每個像素的顏色，實現(xiàn)前景色和背景色自定義。
addLogoToQRCode 方法：讀取logo文件，覆蓋到二維碼中心位置，保持透明背景。
樣式說明：zxing默認使用方形點；如果需要圓點等樣式，可以在渲染時修改繪圖邏輯，但本實現(xiàn)聚焦核心功能。

4. 輔助方法：保存圖像

為了方便使用，我們添加一個保存圖像到文件的方法：

import javax.imageio.ImageIO;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class ImageUtils {

    /**
     * 保存BufferedImage到文件。
     *
     * @param image    圖像對象
     * @param filePath 文件路徑（包括擴展名，如 "output.png"）
     * @throws IOException 如果保存失敗
     */
    public static void saveImage(BufferedImage image, String filePath) throws IOException {
        String format = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".") + 1);
        ImageIO.write(image, format, new File(filePath));
    }
}

5. 完整工具類

集成以上功能，創(chuàng)建一個完整的 BarcodeUtils 類，支持條形碼和二維碼生成，并包含保存功能。

import com.google.zxing.*;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;
import com.google.zxing.oned.Code128Writer;
import com.google.zxing.qrcode.QRCodeWriter;
import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;

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

public class BarcodeUtils {

    /**
     * 生成條形碼圖像并添加下方文本。
     *
     * @param data       條形碼數(shù)據(jù)
     * @param textBelow  下方文本
     * @param width      寬度（像素）
     * @param height     高度（像素），不包括文本區(qū)域
     * @return BufferedImage對象
     * @throws WriterException 編碼異常
     */
    public static BufferedImage generateBarcodeWithText(String data, String textBelow, int width, int height) throws WriterException {
        Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap<>();
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 10);

        Code128Writer writer = new Code128Writer();
        BitMatrix bitMatrix = writer.encode(data, BarcodeFormat.CODE_128, width, height, hints);
        BufferedImage barcodeImage = MatrixToImageWriter.toBufferedImage(bitMatrix);

        int textHeight = 30;
        BufferedImage combinedImage = new BufferedImage(width, height + textHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics2D g2d = combinedImage.createGraphics();
        g2d.setColor(Color.WHITE);
        g2d.fillRect(0, 0, width, height + textHeight);
        g2d.drawImage(barcodeImage, 0, 0, null);

        g2d.setColor(Color.BLACK);
        g2d.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 20));
        FontMetrics metrics = g2d.getFontMetrics();
        int textX = (width - metrics.stringWidth(textBelow)) / 2;
        int textY = height + metrics.getHeight() / 2;
        g2d.drawString(textBelow, textX, textY);
        g2d.dispose();

        return combinedImage;
    }

    /**
     * 生成帶 Logo 的二維碼圖像
     *
     * @param data             二維碼內(nèi)容（如 URL、文本等）
     * @param logoPath         Logo 圖片路徑（支持 PNG 透明圖），若為 null 或空則不加 Logo
     * @param width            二維碼寬度（像素）
     * @param height           二維碼高度（像素）
     * @param foregroundColor  二維碼前景色（通常是黑色）
     * @param backgroundColor  二維碼背景色（通常是白色）
     * @return 帶 Logo 的 BufferedImage 對象
     * @throws WriterException 編碼錯誤
     * @throws IOException     圖片讀取錯誤
     */
    public static BufferedImage generateQRCodeWithLogo(String data,
                                                       String logoPath,
                                                       int width,
                                                       int height,
                                                       Color foregroundColor,
                                                       Color backgroundColor) throws WriterException, IOException {
        // 設置二維碼編碼參數(shù)
        Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap<>();
        hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.H); // 高容錯率，支持覆蓋 Logo
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 2); // 邊距（默認是 4，這里可適當減小以留更多空間給 Logo）

        // 生成二維碼 BitMatrix
        QRCodeWriter writer = new QRCodeWriter();
        BitMatrix bitMatrix = writer.encode(data, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);

        // 創(chuàng)建二維碼圖像（無 Logo 版本）
        BufferedImage qrImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            for (int y = 0; y < height; y++) {
                qrImage.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? foregroundColor.getRGB() : backgroundColor.getRGB());
            }
        }

        if (logoPath != null && !logoPath.isEmpty()) {
            BufferedImage logoImage = ImageIO.read(new File(logoPath));

            // 轉(zhuǎn)換為正方形
            int size = Math.min(logoImage.getWidth(), logoImage.getHeight());
            BufferedImage squareLogo = new BufferedImage(size, size, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
            Graphics2D g = squareLogo.createGraphics();
            g.drawImage(logoImage, 0, 0, size, size, (logoImage.getWidth() - size) / 2, (logoImage.getHeight() - size) / 2, (logoImage.getWidth() + size) / 2, (logoImage.getHeight() + size) / 2, null);
            g.dispose();

            // 縮放比例計算
            int maxLogoSize = Math.min(width, height) / 5;
            double scale = (double) maxLogoSize / size;
            int logoWidth = (int) (size * scale);
            int logoHeight = logoWidth; // 確保是正方形

            // 縮放Logo
            BufferedImage scaledLogo = new BufferedImage(logoWidth, logoHeight, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
            g = scaledLogo.createGraphics();
            g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
            g.drawImage(squareLogo, 0, 0, logoWidth, logoHeight, null);
            g.dispose();

            // 計算 Logo 居中位置
            int x = (width - logoWidth) / 2;
            int y = (height - logoHeight) / 2;

            // 合成最終圖像
            BufferedImage combinedImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
            g = combinedImage.createGraphics();
            g.setColor(backgroundColor);
            g.fillRect(0, 0, width, height);
            g.drawImage(qrImage, 0, 0, null);
            g.drawImage(scaledLogo, x, y, null);
            g.dispose();
            return combinedImage;
        }

        return qrImage;
    }

    /**
     * 保存圖像到文件。
     *
     * @param image    圖像對象
     * @param filePath 文件路徑
     * @throws IOException IO異常
     */
    public static void saveImage(BufferedImage image, String filePath) throws IOException {
        String format = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".") + 1);
        ImageIO.write(image, format, new File(filePath));
    }
}

5.1 類功能總結(jié)

generateBarcodeWithText：生成帶文本的條形碼。
generateQRCodeWithLogo：生成自定義二維碼，支持logo、顏色。
saveImage：保存圖像到文件。
錯誤處理：拋出 WriterException 和 IOException，便于調(diào)用者處理異常。

6. 使用示例

以下是一個完整的示例，展示如何使用 BarcodeUtils 類生成條形碼和二維碼，并保存到文件。

import java.awt.*;
import java.io.IOException;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 生成條形碼示例
            BufferedImage barcode = BarcodeUtils.generateBarcodeWithText("123456789", "產(chǎn)品ID: 123456", 300, 100);
            BarcodeUtils.saveImage(barcode, "barcode.png");
            System.out.println("條形碼生成成功！");

            // 生成二維碼示例：無logo
            BufferedImage qrCode1 = BarcodeUtils.generateQRCodeWithLogo("https://example.com", null, 300, 300, Color.BLUE, Color.WHITE);
            BarcodeUtils.saveImage(qrCode1, "qrcode_blue.png");

            // 生成二維碼示例：有l(wèi)ogo和自定義顏色
            BufferedImage qrCode2 = BarcodeUtils.generateQRCodeWithLogo("https://example.com", "logo.png", 300, 300, Color.RED, Color.YELLOW);
            BarcodeUtils.saveImage(qrCode2, "qrcode_logo.png");
            System.out.println("二維碼生成成功！");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

6.1 示例解釋

條形碼生成：數(shù)據(jù)為 "123456789"，下方文本為 "產(chǎn)品ID: 123456"，保存為 barcode.png。
二維碼無logo：數(shù)據(jù)為 URL，前景色藍色，背景色白色，保存為 qrcode_blue.png。
二維碼有l(wèi)ogo：添加 logo.png 文件，前景色紅色，背景色黃色，保存為 qrcode_logo.png。
錯誤處理：使用 try-catch 捕獲異常，確保程序健壯性。

7. 實際應用建議

性能優(yōu)化：生成圖像可能消耗資源，建議在后臺線程執(zhí)行。
擴展功能：可添加更多條碼類型（如QR碼的 BarcodeFormat.QR_CODE 可改為其他）。
安全性：處理用戶輸入時，驗證數(shù)據(jù)長度（例如QR碼最大容量約4KB）。
測試：使用JUnit測試不同輸入，確保生成圖像可被掃描器識別。
依賴更新：定期檢查 zxing 庫更新，獲取新功能和安全修復。

總結(jié)

本文提供了完整的Java實現(xiàn)，用于生成帶編號的條形碼和自定義二維碼（支持logo、顏色）。通過 zxing 庫，我們實現(xiàn)了高效、可定制的條碼生成功能。完整代碼可直接復制到項目中，依賴配置簡單，示例代碼便于測試?？偞a和解釋超過3000字，確保實用性和可擴展性。如果您有更多需求（如其他條碼類型），可基于本代碼擴展。

以上就是Java生成條形碼和二維碼的完整指南的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于Java生成條形碼和二維碼的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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