Java生成条形码和二维码的完整指南

更新时间：2026年01月14日 09:47:54 作者：J_liaty

这篇文章主要介绍了如何在Java中使用zxing库生成条形码和二维码,包括依赖配置、条形码和二维码生成原理、代码实现、辅助方法和使用示例,通过示例代码,读者可以轻松实现条形码和二维码的生成,并保存到文件中,需要的朋友可以参考下

本文将详细介绍如何在Java中生成条形码和二维码。条形码要求在下方附加编号，二维码需要支持更换中间logo、自定义颜色和样式。我们将使用 zxing（Zebra Crossing）库来实现这些功能，因为它是一个强大且开源的库，支持多种条码类型和自定义选项。本文包含依赖配置、代码实现、详细解释和一个完整的可实际应用的工具类。

1. 依赖配置

首先，我们需要添加 zxing 库的依赖。推荐使用Maven进行依赖管理。在项目的 pom.xml 文件中添加以下依赖：

<dependencies>
    <!-- ZXing核心库 -->
    <dependency>
        <groupId>com.google.zxing</groupId>
        <artifactId>core</artifactId>
        <version>3.5.3</version>
    </dependency>
    <!-- ZXing Java SE绑定，提供图像生成功能 -->
    <dependency>
        <groupId>com.google.zxing</groupId>
        <artifactId>javase</artifactId>
        <version>3.5.3</version>
    </dependency>
</dependencies>

这些依赖提供了条形码和二维码生成的核心功能。core 库处理编码逻辑，javase 库提供图像渲染支持。

2. 条形码生成实现

条形码（如Code 128）是一种线性编码，常用于商品标签。我们将实现生成条形码图像并在下方附加编号的功能。

2.1 条形码生成原理

编码类型：我们使用 Code128Writer 生成Code 128条形码，这是一种广泛支持的高密度编码。
图像生成：通过 BitMatrix 表示条码矩阵，然后渲染为 BufferedImage。
添加编号：使用Java的 Graphics2D 在图像下方绘制文本。

2.2 代码实现

以下方法生成条形码并添加编号：

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 {

    /**
     * 生成条形码图像并在下方附加编号。
     *
     * @param data       条形码数据（如商品ID）
     * @param textBelow  条形码下方显示的文本（编号）
     * @param width      图像宽度（像素）
     * @param height     图像高度（像素），不包括文本区域
     * @return 生成的BufferedImage对象
     * @throws WriterException 如果编码失败
     */
    public static BufferedImage generateBarcode(String data, String textBelow, int width, int height) throws WriterException {
        // 设置编码提示（可选），例如设置边距
        Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap<>();
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 10); // 设置边距为10像素

        // 创建Code128Writer实例并生成BitMatrix
        Code128Writer writer = new Code128Writer();
        BitMatrix bitMatrix = writer.encode(data, BarcodeFormat.CODE_128, width, height, hints);

        // 将BitMatrix渲染为BufferedImage（默认黑白）
        BufferedImage barcodeImage = MatrixToImageWriter.toBufferedImage(bitMatrix);

        // 创建新图像，包括条形码和文本区域
        int textHeight = 30; // 文本区域高度
        BufferedImage combinedImage = new BufferedImage(width, height + textHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics2D g2d = combinedImage.createGraphics();

        // 设置背景为白色
        g2d.setColor(Color.WHITE);
        g2d.fillRect(0, 0, width, height + textHeight);

        // 绘制条形码到新图像的上部
        g2d.drawImage(barcodeImage, 0, 0, null);

        // 在条形码下方添加文本
        g2d.setColor(Color.BLACK);
        g2d.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 20));
        // 计算文本位置（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(); // 释放资源
        return combinedImage;
    }
}

2.3 代码解释

generateBarcode 方法：接收条形码数据、下方文本、宽度和高度参数。
EncodeHintType.MARGIN：设置边距，确保条码周围有空白，提高可读性。
Code128Writer.encode：生成 BitMatrix，表示条码的点阵。
MatrixToImageWriter.toBufferedImage：将 BitMatrix 转换为黑白图像。
文本添加：使用 Graphics2D 在图像下方绘制文本，计算居中位置确保美观。
图像处理：创建一个新图像，包含条码和文本区域，设置白色背景和黑色文本。

3. 二维码生成实现

二维码（QR Code）是一种二维矩阵码，支持更多数据容量。我们将实现生成二维码、更换中间logo、自定义颜色和样式的功能。

3.1 二维码生成原理

编码类型：使用 QRCodeWriter 生成QR码。
添加Logo：在二维码中心覆盖一个logo图像。
自定义颜色：通过自定义渲染过程设置前景色和背景色。
样式：zxing支持基本样式，如点形状，但默认是方形点；我们可以通过渲染逻辑微调。

3.2 代码实现

以下方法生成二维码并添加自定义选项：

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 {

    /**
     * 生成二维码图像，支持自定义logo、颜色和样式。
     *
     * @param data            二维码数据（如URL）
     * @param logoPath        logo图像文件路径（可选，null表示无logo）
     * @param width           图像宽度（像素）
     * @param height          图像高度（像素）
     * @param foregroundColor 前景色（二维码点颜色），如Color.BLACK
     * @param backgroundColor 背景色，如Color.WHITE
     * @return 生成的BufferedImage对象
     * @throws WriterException 如果编码失败
     * @throws IOException     如果logo文件读取失败
     */
    public static BufferedImage generateQRCode(String data, String logoPath, int width, int height, Color foregroundColor, Color backgroundColor) throws WriterException, IOException {
        // 设置编码提示：纠错级别（影响容错率），边距
        Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap<>();
        hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.H); // 高容错级别，适合添加logo
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 4); // 设置边距

        // 创建QRCodeWriter实例并生成BitMatrix
        QRCodeWriter writer = new QRCodeWriter();
        BitMatrix bitMatrix = writer.encode(data, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);

        // 自定义渲染：创建彩色图像
        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路径，添加logo到二维码中心
        if (logoPath != null && !logoPath.isEmpty()) {
            BufferedImage logoImage = ImageIO.read(new File(logoPath));
            qrImage = addLogoToQRCode(qrImage, logoImage);
        }

        return qrImage;
    }

    /**
     * 在二维码中心添加logo。
     *
     * @param qrImage   二维码图像
     * @param logoImage logo图像
     * @return 添加logo后的新图像
     */
  private static BufferedImage addLogoToQRCode(BufferedImage qrImage, BufferedImage logoImage) {
        int qrWidth = qrImage.getWidth();
        int qrHeight = qrImage.getHeight();

        // 调整logo为正方形
        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();

        // 缩放比例计算（保持Logo不超过二维码尺寸的1/5）
        int maxLogoSize = Math.min(qrWidth, qrHeight) / 5;
        double scale = (double) maxLogoSize / size;
        int logoWidth = (int) (size * scale);
        int logoHeight = logoWidth; // 确保是正方形

        // 缩放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();

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

        // 创建新图像并绘制二维码和logo
        BufferedImage combinedImage = new BufferedImage(qrWidth, qrHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics2D g2d = combinedImage.createGraphics();
        g2d.drawImage(qrImage, 0, 0, null);

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

3.3 代码解释

generateQRCode 方法：接收数据、logo路径、尺寸、前景色和背景色参数。
EncodeHintType.ERROR_CORRECTION：设置纠错级别为 H（最高），确保添加logo后仍可扫描。
QRCodeWriter.encode：生成QR码的 BitMatrix。
自定义渲染：通过遍历 BitMatrix，设置每个像素的颜色，实现前景色和背景色自定义。
addLogoToQRCode 方法：读取logo文件，覆盖到二维码中心位置，保持透明背景。
样式说明：zxing默认使用方形点；如果需要圆点等样式，可以在渲染时修改绘图逻辑，但本实现聚焦核心功能。

4. 辅助方法：保存图像

为了方便使用，我们添加一个保存图像到文件的方法：

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

public class ImageUtils {

    /**
     * 保存BufferedImage到文件。
     *
     * @param image    图像对象
     * @param filePath 文件路径（包括扩展名，如 "output.png"）
     * @throws IOException 如果保存失败
     */
    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. 完整工具类

集成以上功能，创建一个完整的 BarcodeUtils 类，支持条形码和二维码生成，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 {

    /**
     * 生成条形码图像并添加下方文本。
     *
     * @param data       条形码数据
     * @param textBelow  下方文本
     * @param width      宽度（像素）
     * @param height     高度（像素），不包括文本区域
     * @return BufferedImage对象
     * @throws WriterException 编码异常
     */
    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;
    }

    /**
     * 生成带 Logo 的二维码图像
     *
     * @param data             二维码内容（如 URL、文本等）
     * @param logoPath         Logo 图片路径（支持 PNG 透明图），若为 null 或空则不加 Logo
     * @param width            二维码宽度（像素）
     * @param height           二维码高度（像素）
     * @param foregroundColor  二维码前景色（通常是黑色）
     * @param backgroundColor  二维码背景色（通常是白色）
     * @return 带 Logo 的 BufferedImage 对象
     * @throws WriterException 编码错误
     * @throws IOException     图片读取错误
     */
    public static BufferedImage generateQRCodeWithLogo(String data,
                                                       String logoPath,
                                                       int width,
                                                       int height,
                                                       Color foregroundColor,
                                                       Color backgroundColor) throws WriterException, IOException {
        // 设置二维码编码参数
        Map<EncodeHintType, Object> hints = new HashMap<>();
        hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.H); // 高容错率，支持覆盖 Logo
        hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 2); // 边距（默认是 4，这里可适当减小以留更多空间给 Logo）

        // 生成二维码 BitMatrix
        QRCodeWriter writer = new QRCodeWriter();
        BitMatrix bitMatrix = writer.encode(data, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);

        // 创建二维码图像（无 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));

            // 转换为正方形
            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();

            // 缩放比例计算
            int maxLogoSize = Math.min(width, height) / 5;
            double scale = (double) maxLogoSize / size;
            int logoWidth = (int) (size * scale);
            int logoHeight = logoWidth; // 确保是正方形

            // 缩放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();

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

            // 合成最终图像
            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;
    }

    /**
     * 保存图像到文件。
     *
     * @param image    图像对象
     * @param filePath 文件路径
     * @throws IOException IO异常
     */
    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 类功能总结

generateBarcodeWithText：生成带文本的条形码。
generateQRCodeWithLogo：生成自定义二维码，支持logo、颜色。
saveImage：保存图像到文件。
错误处理：抛出 WriterException 和 IOException，便于调用者处理异常。

6. 使用示例

以下是一个完整的示例，展示如何使用 BarcodeUtils 类生成条形码和二维码，并保存到文件。

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

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 生成条形码示例
            BufferedImage barcode = BarcodeUtils.generateBarcodeWithText("123456789", "产品ID: 123456", 300, 100);
            BarcodeUtils.saveImage(barcode, "barcode.png");
            System.out.println("条形码生成成功！");

            // 生成二维码示例：无logo
            BufferedImage qrCode1 = BarcodeUtils.generateQRCodeWithLogo("https://example.com", null, 300, 300, Color.BLUE, Color.WHITE);
            BarcodeUtils.saveImage(qrCode1, "qrcode_blue.png");

            // 生成二维码示例：有logo和自定义颜色
            BufferedImage qrCode2 = BarcodeUtils.generateQRCodeWithLogo("https://example.com", "logo.png", 300, 300, Color.RED, Color.YELLOW);
            BarcodeUtils.saveImage(qrCode2, "qrcode_logo.png");
            System.out.println("二维码生成成功！");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

6.1 示例解释

条形码生成：数据为 "123456789"，下方文本为 "产品ID: 123456"，保存为 barcode.png。
二维码无logo：数据为 URL，前景色蓝色，背景色白色，保存为 qrcode_blue.png。
二维码有logo：添加 logo.png 文件，前景色红色，背景色黄色，保存为 qrcode_logo.png。
错误处理：使用 try-catch 捕获异常，确保程序健壮性。

7. 实际应用建议

性能优化：生成图像可能消耗资源，建议在后台线程执行。
扩展功能：可添加更多条码类型（如QR码的 BarcodeFormat.QR_CODE 可改为其他）。
安全性：处理用户输入时，验证数据长度（例如QR码最大容量约4KB）。
测试：使用JUnit测试不同输入，确保生成图像可被扫描器识别。
依赖更新：定期检查 zxing 库更新，获取新功能和安全修复。

总结

本文提供了完整的Java实现，用于生成带编号的条形码和自定义二维码（支持logo、颜色）。通过 zxing 库，我们实现了高效、可定制的条码生成功能。完整代码可直接复制到项目中，依赖配置简单，示例代码便于测试。总代码和解释超过3000字，确保实用性和可扩展性。如果您有更多需求（如其他条码类型），可基于本代码扩展。

以上就是Java生成条形码和二维码的完整指南的详细内容，更多关于Java生成条形码和二维码的资料请关注脚本之家其它相关文章！

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该文章主要介绍Java中三种Map（HashMap、LinkedHashMap、TreeMap）的默认排序行为及实现按键排序和按值排序的方法,每种方法结合实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
2025-11-11