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今天讲一下目前移动领域很常用的技术——二维码。现在大街小巷、各大网站都有二维码的踪迹，不管是IOS、Android、WP都有相关支持的软件。之前我就想了解二维码是如何工作，最近因为工作需要使用相关技术，所以做了初步了解。今天主要是讲解如何使用ZXing库，生成和识别二维码。这篇文章实用性为主，理论性不会讲解太多，有兴趣可以自己查看源码。
1、ZXing库介绍
这里简单介绍一下ZXing库。ZXing是一个开放源码的，用Java实现的多种格式的1D/2D条码图像处理库，它包含了联系到其他语言的端口。Zxing可以实现使用手机的内置的摄像头完成条形码的扫描及解码。该项目可实现的条形码编码和解码。目前支持以下格式：UPC-A，UPC-E、EAN-8，EAN-13、39码、93码。ZXing是个很经典的条码/二维码识别的开源类库，以前在功能机上，就有开发者使用J2ME运用ZXing了，不过要支持JSR-234规范(自动对焦)的手机才能发挥其威力。
下面给大家介绍一下，ZXing库里面主要的类以及这些类的作用：
- CaptureActivity。这个是启动Activity 也就是扫描器。
- CaptureActivityHandler 解码处理类，负责调用另外的线程进行解码。
- DecodeThread 解码的线程。
- com.google.zxing.client.android.camera 包，摄像头控制包。
- ViewfinderView 自定义的View，就是我们看见的拍摄时中间的框框了。
3、使用ZXing生成二维码
下面针对二维码生成和解析做个简单介绍，至于详细的使用方法，建议大家还是自己看看源码，使用起来很简单，不过这个开源项目的代码，值得好好看看。首先给出二维码生成的方法：
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//要转换的地址或字符串,可以是中文
public void createQRImage(String url)
{
try
{
//判断URL合法性
if (url == null || "".equals(url) || url.length() < 1)
{
return;
}
Hashtable<EncodeHintType, String> hints = new Hashtable<EncodeHintType, String>();
hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");
//图像数据转换，使用了矩阵转换
BitMatrix bitMatrix = new QRCodeWriter().encode(url, BarcodeFormat.QR_CODE, QR_WIDTH, QR_HEIGHT, hints);
int[] pixels = new int[QR_WIDTH * QR_HEIGHT];
//下面这里按照二维码的算法，逐个生成二维码的图片，
//两个for循环是图片横列扫描的结果
for (int y = 0; y < QR_HEIGHT; y++)
{
for (int x = 0; x < QR_WIDTH; x++)
{
if (bitMatrix.get(x, y))
{
pixels[y * QR_WIDTH + x] = 0xff000000;
}
else
{
pixels[y * QR_WIDTH + x] = 0xffffffff;
}
}
}
//生成二维码图片的格式，使用ARGB_8888
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(QR_WIDTH, QR_HEIGHT, Bitmap.Config.ARGB_8888);
bitmap.setPixels(pixels, 0, QR_WIDTH, 0, 0, QR_WIDTH, QR_HEIGHT);
//显示到一个ImageView上面
sweepIV.setImageBitmap(bitmap);
}
catch (WriterException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
上面就是二维码生成的方法接口，如果你只是使用者方法，很简单，只要传入一个URL即可，就像我截图里面一样，传入一个合法的网址即可。或者像现在一些移动APP的推广，把APP下载地址转为二维码，只要扫一下就可以下载相应的APP。这个也是目前比较流行的APP的推广方式。
上面代码做的事情不多，主要是调用ZXing库里面QRCodeWriter().encode的方法对我们传进去的URL进行编码，具体如何编码，这个我这里就不详细说，有兴趣可以看ZXing的源码。文章最后会给出ZXing的源码和例子代码。
4、扫描二维码获取信息
扫描获取二维码信息的工作稍微复杂一些，主要是需要编写Camera的使用，这个跟我们一般使用Camera一样，需要使用Surfaceview作为预览，这一部我这里就不说了，这个应该不是太复杂。对于使用过Camera做预览的朋友，应该是挺简单的事情。获取二维码数据的关键处理是在Camera的自动对焦回调函数哪里，调用ZXing的解码接口。
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private void restartPreviewAndDecode() {
if (state == State.SUCCESS) {
state = State.PREVIEW;
CameraManager.get().requestPreviewFrame(decodeThread.getHandler(), R.id.decode);
CameraManager.get().requestAutoFocus(this, R.id.auto_focus);
activity.drawViewfinder();
}
}
这里稍微多说一句，由于解码需要一定时间，所以ZXing的解码调用，都是使用了Handler作为线程通信机制，解码的工作都是放在独立线程里面使用的，如果你直接在主线程解码，恐怕ANR问题是避免不了。
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public void handleMessage(Message message) {
switch (message.what) {
case R.id.auto_focus:
//Log.d(TAG, "Got auto-focus message");
// When one auto focus pass finishes, start another. This is the closest thing to
// continuous AF. It does seem to hunt a bit, but I'm not sure what else to do.
if (state == State.PREVIEW) {
CameraManager.get().requestAutoFocus(this, R.id.auto_focus);
}
break;
case R.id.restart_preview:
Log.d(TAG, "Got restart preview message");
restartPreviewAndDecode();
break;
case R.id.decode_succeeded:
//解码成功，获取到界面的结果和原来的二维码数据
Log.d(TAG, "Got decode succeeded message");
state = State.SUCCESS;
Bundle bundle = message.getData();
Bitmap barcode = bundle == null ? null :
(Bitmap) bundle.getParcelable(DecodeThread.BARCODE_BITMAP);
activity.handleDecode((Result) message.obj, barcode);
break;
case R.id.decode_failed:
// We're decoding as fast as possible, so when one decode fails, start another.
state = State.PREVIEW;
CameraManager.get().requestPreviewFrame(decodeThread.getHandler(), R.id.decode);
break;
case R.id.return_scan_result:
Log.d(TAG, "Got return scan result message");
activity.setResult(Activity.RESULT_OK, (Intent) message.obj);
activity.finish();
break;
case R.id.launch_product_query:
Log.d(TAG, "Got product query message");
String url = (String) message.obj;
Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW, Uri.parse(url));
intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_WHEN_TASK_RESET);
activity.startActivity(intent);
break;
}
}
上面是解码的线程处理不同状态的时候需要注意的地方，我们这里只看获取图像成功的地方，成功获取图片解码的实在DecodeThread里面实现，DecodeThread里面解码成功后，会把数据序列化，然后保存到Bundle里面，我们可以直接通过Bundle的序列化，获取到图片数据。同时会把解码后的结果保存到MSG里面，然后就可以根据实际情况进行处理，例如上面代码，解码成功后，会调用一个处理函数：
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public void handleDecode(final Result obj, Bitmap barcode)
{
inactivityTimer.onActivity();
playBeepSoundAndVibrate();
AlertDialog.Builder dialog = new AlertDialog.Builder(this);
if (barcode == null)
{
dialog.setIcon(null);
}
else
{ Drawable drawable = new BitmapDrawable(barcode);
dialog.setIcon(drawable);
}
dialog.setTitle("扫描结果");
dialog.setMessage(obj.getText());
dialog.setNegativeButton("确定", new DialogInterface.OnClickListener()
{
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which)
{
//用默认浏览器打开扫描得到的地址
Intent intent = new Intent();
intent.setAction("android.intent.action.VIEW");
Uri content_url = Uri.parse(obj.getText());
intent.setData(content_url);
startActivity(intent);
finish();
}
});
dialog.setPositiveButton("取消", new DialogInterface.OnClickListener()
{
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which)
{
finish();
}
});
dialog.create().show();
}
上面就是整个二维码的解码流程，里面因为涉及很多Camera的使用，所以你如果需要使用二维码识别，需要注意一下你的程序需要申请下面的权限，一般的Camera使用以及Camera的自动对焦等。
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<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA"></uses-permission>
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"></uses-permission>
<uses-feature android:name="android.hardware.camera" />
<uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus" />
5、结语
上面就是生成和识别二维码的关键流程和代码，有兴趣的朋友可以自己查看ZXing的源码，里面有很多图像分析的知识可以学习。具体使用也可以参考我下面给出的Demo。二维码对于现在移动开发来说很是很常用的技术，所以有空可以了解一下，说不定什么时候就用上了。另外，ZXing库除了二维码外，其实对于条形码也是支持的，只是我这里没有介绍。有需要的自己去看看源码即可。
2013-8-16
Edited by 泡泡糖
ZXing开源项目Google Code地址：https://code.google.com/p/zxing/
ZXingDemo下载：ZXingDemo2013-8-25.rar
Edited by mythou
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