构建 Java 条形码应用：命令行、GUI 和 Web

在过去的 20 年里，尽管涌现了许多新的编程语言，Java 一直排名前三。为什么 Java 尽管已经很古老了，仍然如此受欢迎？Java 不仅广泛用于企业和云应用程序，它还是开发 Android 应用的主要编程语言。本文旨在帮助 Java 开发人员将 Java 条形码 SDK 集成到不同的 Java 应用程序中。

概述

在 21 世纪，条形码无处不在。条形码技术在医疗保健、保险、零售、物流、银行、教育等各种行业都有需求。有大量的条形码符号，并且每天每秒都需要处理条形码图像。需求巨大，因此许多企业开始将条形码解码功能引入其系统。最常争论的问题之一是我们应该使用免费还是商业条形码库。在接下来的段落中，您将看到如何在 Java 条形码应用程序中使用 ZXing（免费）或 Dynamsoft Barcode Reader（商业）。如果您对其他 Java 条形码 SDK 感兴趣，可以根据源代码轻松替换解码部分来测试其他 SDK。

ZXing 和 Dynamsoft Barcode Reader 之间的区别

让我们暂时搁置免费和商业 SDK 的话题，专注于 ZXing 和 Dynamsoft Barcode Reader 在 SDK 实现、符号、解码方法和内存使用方面的比较。

SDK 实现

开源项目 ZXing 是一个用 Java 编写的条形码扫描库。

Dynamsoft Barcode Reader 是一个用 C/C++ 编写的企业级条形码 SDK。Dynamsoft Barcode Reader 的 Java API 是基于 JNI（Java Native Interface）封装的。

符号

ZXing 支持的符号包括 UPC-A、UPC-E、EAN-8、EAN-13、UPC/EAN 扩展 2/5、Code 39、Code 93、Code 128、Codabar、ITF、QR Code、Data Matrix、Aztec、PDF 417、MaxiCode、RSS-14 和 RSS-Expanded。

Dynamsoft Barcode Reader 支持的符号包括 UPC-A、UPC-E、EAN-8、EAN-13、Industrial 2 of 5、Interleaved 2 of 5、Code 11、Codabar、Code 39、Code 93、Code 128、QR Code、PDF417、DataMatrix、MaxiCode、Aztec Code、DataBar、GS1 Composite Code、USPS Intelligent Mail、Postnet、Planet、Australian Post 和 UK Royal Mail。

解码方法

ZXing 只提供从图像缓冲区解码条形码的方法，因为它不包含任何图像编解码器。

Dynamsoft Barcode SDK 包含图像编解码器，可以带来更好的用户体验。它支持从图像文件（BMP、JPEG、PNG、Gif、TIFF 和 PDF）、文件流和图像缓冲区解码条形码。

内存使用

ZXing 是用 Java 编写的，因此 ZXing 的图像缓冲区的内存是在 JVM 堆中分配的。默认情况下，JVM 堆大小是有限的，这意味着如果处理的图像尺寸过大且垃圾回收未及时触发，很容易耗尽堆内存并意外导致应用程序崩溃。

与 ZXing 相比，在使用 Dynamsoft Barcode Reader 时，您无需担心内存使用问题，因为它在 C/C++ 中分配内存并进行图像处理。

桌面端 Java 条形码阅读器应用

在桌面操作系统上，我们可以使用 Java 创建不同类型的应用程序。这里我们有一张图片用于测试 SDK 性能。

配置 ZXing 和 Dynamsoft Barcode Reader 的 Maven 依赖项

<repositories>
        <repository>
            <id>dbr</id>
            <url>https://download.dynamsoft.com/maven/dbr/jar</url>
        </repository>
    </repositories>
<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.dynamsoft</groupId>
            <artifactId>dbr</artifactId>
            <version>7.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.google.zxing</groupId>
            <artifactId>core</artifactId>
            <version>3.4.0</version>
          </dependency>
</dependencies>

要激活 Dynamsoft Barcode Reader，请从 在线门户申请免费的 **试用许可证**。

命令行应用程序

1. 创建一个新的 Maven 项目

mvn archetype:generate -DgroupId=com.java.barcode -DartifactId=app -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart -DinteractiveMode=false

2. 导入 ZXing 和 Dynamsoft Barcode Reader

import com.dynamsoft.barcode.*;
import com.google.zxing.BinaryBitmap;
import com.google.zxing.MultiFormatReader;
import com.google.zxing.NotFoundException;
import com.google.zxing.RGBLuminanceSource;
import com.google.zxing.Result;
import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;
import com.google.zxing.multi.*;

3. 使用 ImageIO 和 BufferedImage 解码图像文件

import java.awt.image.*;
import javax.imageio.ImageIO;
BufferedImage image = null;
        try {
            image = ImageIO.read(new File(filename));
        } catch (IOException e) {
            System.out.println(e);
            return;
        }

4. 启用多条形码支持

测试图像包含多个条形码。要读取编码不同条形码符号的多个条形码，我们需要使用 MultiFormatReader 和 GenericMultipleBarcodeReader。

5. 调用解码方法

ZXing 不方便之处在于我们必须先将 BufferedImage 转换为 BinaryBitmap。

BinaryBitmap bitmap = null;
int[] pixels = image.getRGB(0, 0, image.getWidth(), image.getHeight(), null, 0, image.getWidth());
RGBLuminanceSource source = new RGBLuminanceSource(image.getWidth(), image.getHeight(), pixels);
bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
            
MultiFormatReader reader = new MultiFormatReader();  
GenericMultipleBarcodeReader multiReader = new GenericMultipleBarcodeReader(reader);
        try {
            Result[] zxingResults = multiReader.decodeMultiple(bitmap);
        } catch (NotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        pixels = null;
        bitmap = null;

调用 Dynamsoft Barcode Reader 方法要简单得多，因为它支持将 BufferedImage 作为输入参数。

BarcodeReader br = null;
        try {
            br = new BarcodeReader("LICENSE-KEY");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
            return;
        }
        
        TextResult[] results = null;
        try {
            results = br.decodeBufferedImage(image, "");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("decode buffered image: " + e);
        }

6. 为了方便运行 Java 程序，我们可以将所有依赖项打包到一个 jar 文件中。在 pom.xml 中添加 maven-assembly-plugin。

<build>
    <plugins>
      <plugin>
          <artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
          <configuration>
              <descriptorRefs>
                  <descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
              </descriptorRefs>
          </configuration>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>

构建 Maven 项目

mvn clean install assembly:assembly -Dmaven.test.skip=true

如下运行 Java 条形码程序

java -cp target/command-line-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar 
com.java.barcode.App ..\images\AllSupportedBarcodeTypes.png

7. 检查条形码解码结果。

GUI 应用程序

基于上面创建的命令行 Java 条形码程序，我们可以添加 Swing 类将命令行应用程序修改为 GUI 应用程序。

这是相关类

import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTextArea;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFileChooser;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JComboBox;
import javax.swing.SwingUtilities;
import javax.swing.UIManager;
import javax.swing.filechooser.FileNameExtensionFilter;

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;

我们需要的控件包括 JTextArea、JButton、JFileChooser 和 JComboBox。

• JTextArea：显示结果。
• JButton：触发点击事件。
• JFileChooser：从磁盘驱动器选择图像文件。
• JComboBox：切换 ZXing 和 Dynamsoft Barcode Reader。

使用所有控件初始化布局

public App() {
        super(new BorderLayout());
        
        mFileChooser = new JFileChooser();
        FileNameExtensionFilter filter = new FileNameExtensionFilter(
                ".png", "png");
        mFileChooser.setFileFilter(filter);
        mLoad = new JButton("Load File");
        mLoad.addActionListener(this);
        
        mSourceList = new JComboBox(new String[]{"ZXing", "Dynamsoft"});
        mSourceList.setSelectedIndex(0);
        
        JPanel buttonPanel = new JPanel(); 
        buttonPanel.add(mSourceList);
        buttonPanel.add(mLoad);
        add(buttonPanel, BorderLayout.PAGE_START);
        
        mTextArea = new JTextArea();
        mTextArea.setSize(480, 480);
        JScrollPane sp = new JScrollPane(mTextArea); 
        add(sp, BorderLayout.CENTER);
    }

通过单击按钮选择图像并解码条形码

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        int returnVal = mFileChooser.showOpenDialog(App.this);
 
        if (returnVal == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
            File file = mFileChooser.getSelectedFile();     
            String filename = file.toPath().toString();          
            if (mSourceList.getSelectedItem().toString().equals("Dynamsoft")) {
                TextResult[] results = decodefileDynamsoft(filename);
            }
            else {
                Result[] results = decodefileZXing(filename);
            }
        } 
    }

构建并运行 GUI 应用

mvn clean install assembly:assembly -Dmaven.test.skip=true
java -cp target/gui-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar com.java.barcode.App

Web 应用程序

Spring Boot 用于创建 Web 应用程序。我们可以遵循官方的 教程 来入门一个简单的 Web 应用程序。

为了快速测试服务器端 Java 条形码 API，我们可以通过添加以下依赖项将 swagger-ui 集成到 Spring Boot 应用程序中。

        <dependency>
            <groupId>org.springdoc</groupId>
            <artifactId>springdoc-openapi-core</artifactId>
            <version>1.1.45</version>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>io.github.classgraph</groupId>
                    <artifactId>classgraph</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springdoc</groupId>
            <artifactId>springdoc-openapi-ui</artifactId>
            <version>1.1.45</version>
        </dependency>

创建一个包含 ZXing 和 Dynamsoft Barcode Reader 的 POST 映射的控制器。

@RestController
public class BarcodeController {

    private DynamsoftBarcode mDynamsoftBarcode;
    private ZXingBarcode mZXingBarcode;

    @Autowired
    public BarcodeController(DynamsoftBarcode dynamsoft, ZXingBarcode zxing) {
        mDynamsoftBarcode = dynamsoft;
        mZXingBarcode = zxing;
    }

    @PostMapping(value = "/api/dynamsoft"
            , consumes = MediaType.MULTIPART_FORM_DATA_VALUE
            , produces = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE)
    public BarcodeResponse getDynamsoft(@RequestPart MultipartFile file) throws Exception {
        return mDynamsoftBarcode.decode(file.getOriginalFilename(), file.getInputStream());
    }

    @PostMapping(value = "/api/zxing"
            , consumes = MediaType.MULTIPART_FORM_DATA_VALUE
            , produces = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE)
    public BarcodeResponse getZXing(@RequestPart MultipartFile file) throws Exception {
        return mZXingBarcode.decode(file.getOriginalFilename(), file.getInputStream());
    }
}

构建并运行 Java 条形码 Web 应用程序

mvn clean install
java -jar target/web-1.0-SNAPSHOT.jar

访问 https://:8080/swagger-ui.html，通过 POST 事件测试 ZXing 和 Dynamsoft Barcode Reader。

Android 开发怎么样？

在开发移动应用程序时，我们使用 Gradle 而不是 Maven 来添加依赖项。

allprojects {
    repositories {
        google()
        jcenter()
        maven {
            url "http://download.dynamsoft.com/maven/dbr/aar"
        }
    }
}
implementation 'com.google.zxing:core:3.4.0'
implementation 'com.dynamsoft:dynamsoftbarcodereader:7.3.0'

源代码

https://github.com/yushulx/java-barcode-command-gui-web

技术支持

如果您对 Dynamsoft Barcode Reader SDK 有任何疑问，请随时 联系我们。