一、业务场景

公司处方药品销售业务，需要在线开具处方或者手动上传处方图片，处方图片在购药使用之后需要添加已使用的水印字样，防止处方图片的重复使用。因此，需要设计一个为图片添加文字水印的Java工具类，针对这个问题，我展开了解决方案的研究。

1.1 UI设计的水印原型

二、实现方案探索

2.1 准备处方图片

我们先在互联网医院，给患者“程咬金”开个处方单

2.2 单行文字水印

首先是翻找项目中通用工具类，发现有一个WaterMarkUtils的类，应该就是给图片添加水印的工具类

/*** @author 遛马少年* @Title WaterMarkUtils* @Description*/
public class WaterMarkUtils {/*** 图片添加水印** @param imgFile*            需要添加水印的图片* @param markContentColor*            水印文字的颜色* @param waterMarkContent*            水印的文字* @return  水印图片*/public static File markStr(File imgFile, Color markContentColor, String waterMarkContent) {try {// 加水印BufferedImage bufImg = ImageIO.read(imgFile);int width = bufImg.getWidth(); //图片宽int height = bufImg.getHeight(); //图片高Graphics2D g = bufImg.createGraphics();g.drawImage(bufImg, 0, 0, width, height, null);Font font = new Font("微软雅黑", Font.ITALIC, 45);g.setColor(markContentColor); // 根据图片的背景设置水印颜色g.setFont(font);int x = width -2*getWatermarkLength(waterMarkContent, g); //这是一个计算水印位置的函数，可以根据需求添加int y = height - 1*getWatermarkLength(waterMarkContent, g);g.drawString(waterMarkContent, x, y);g.dispose();ImageIO.write(bufImg, "png", imgFile);return imgFile;} catch (Exception e) {log.error("WaterMarkUtils-markStr err:{} ",e.getMessage());}return null;}/*** 获取水印文字总长度** @param waterMarkContent*            水印的文字* @param g* @return 水印文字总长度*/public static int getWatermarkLength(String waterMarkContent, Graphics2D g) {return g.getFontMetrics(g.getFont()).charsWidth(waterMarkContent.toCharArray(), 0, waterMarkContent.length());}
}

写个main方法试一下效果

public class TestWaterMark {public static void main(String[] args) {String rxPath = "F:\\Temp\\rxImage\\程咬金.png";File rxFile = new File(rxPath);WaterMarkUtils.markStr(rxFile, Color.RED, "该处方已使用，处方仅允许在本平台进行使用，用户在其他平台使用本处方引起的纠纷概不负责");}

看看效果：

只在中间位置插入了一行水印，并且因为水印文字太长而显示不全，显然是不符合要求的。

2.3 两行水印方案

接着，基于上面的水印方案，做了点改造

首先将根据图片大小计算字体大小，添加文字水印的本质是基于Graphics2D在图片上进行绘制操作，要实现多行水印，就要循环遍历图片的行级像素，然后添加文字即可，最终代码如下

/*** @author 遛马少年* @Title ImageWatermarkUtil* @Description*/
@Slf4j
public class ImageWatermarkUtil {// 水印透明度private static float alpha = 0.1f;// 水印文字颜色private static Color color = Color.RED;// 水印之间的间隔private static final int XMOVE = 80;// 水印之间的间隔private static final int YMOVE = 80;/*** 获取文本长度。汉字为1:1，英文和数字为2:1*/private static int getTextLength(String text) {int length = text.length();for (int i = 0; i < text.length(); i++) {String s = String.valueOf(text.charAt(i));if (s.getBytes().length > 1) {length++;}}length = length % 2 == 0 ? length / 2 : length / 2 + 1;return length;}/*** 给图片添加水印文字、可设置水印文字的旋转角度** @param srcImgPath   原图片路径* @param dstImgPath   加完水印之后图片路径* @param degree       旋转角度* @param logoText     水印主标题* @param logoTextPlus 水印副标题*/public static void ImageByText(String srcImgPath, String dstImgPath, Integer degree, String logoText, String logoTextPlus) {File srcFile = new File(srcImgPath);File dstFile = new File(dstImgPath);ImageByText(srcFile, dstFile, degree, logoText, logoTextPlus);}public static void ImageByText(File srcFile, File dstFile, Integer degree, String logoText, String logoTextPlus) {InputStream is = null;OutputStream os = null;try {long start = System.currentTimeMillis();// 源图片Image srcImg = ImageIO.read(srcFile);int width = srcImg.getWidth(null);// 原图宽度int height = srcImg.getHeight(null);// 原图高度BufferedImage buffImg = new BufferedImage(srcImg.getWidth(null), srcImg.getHeight(null),BufferedImage.TYPE_INT_RGB);// 得到画笔对象Graphics2D g = buffImg.createGraphics();// 设置对线段的锯齿状边缘处理g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);g.drawImage(srcImg.getScaledInstance(srcImg.getWidth(null), srcImg.getHeight(null), Image.SCALE_SMOOTH),0, 0, null);// 设置水印旋转if (null != degree) {g.rotate(Math.toRadians(degree), (double) buffImg.getWidth() / 2, (double) buffImg.getHeight() / 2);}int txtLen = logoTextPlus.length();int FONT_SIZE = width / txtLen;Font font = new Font("微软雅黑", Font.BOLD, FONT_SIZE);// 设置水印文字颜色g.setColor(color);// 设置水印文字Fontg.setFont(font);// 设置水印文字透明度g.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_ATOP, alpha));int x = -width / 2;int y = -height / 2;int markWidth = FONT_SIZE * txtLen;// 字体长度int markHeight = FONT_SIZE;// 字体高度// 循环添加水印while (x < width * 1.5) {y = -height / 2;while (y < height * 1.5) {g.drawString(logoText, x, y);y += markHeight + YMOVE;g.drawString(logoTextPlus, x, y);y += markHeight + YMOVE;}x += markWidth + XMOVE;}// 释放资源g.dispose();// 生成图片os = new FileOutputStream(dstFile);ImageIO.write(buffImg, FileUtil.extName(srcFile), os);long time = System.currentTimeMillis() - start;log.info("添加水印文字成功!耗时(ms):{}", time);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (null != os)os.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}
}

效果如下：

已经很接近原型设计了，为了实现多行效果，我在循环里面调用了两次drawString

g.drawString(logoText, x, y);
g.drawString(logoTextPlus, x, y);

但是还有问题，就是第二行文字太长，并不能完整地显示，追求完美的我没有放弃，接着改造

2.4 多行水印方案

既然第二行太长，那就再把第二行拆分，每行几个字即可，然后再循环写文字

最终代码如下

/*** @author 遛马少年* @Title ImageWatermarkUtil2* @Description*/
public class ImageWatermarkUtil2 {// 水印透明度private static float alpha = 0.1f;private static int fontSize = 80;// 水印文字字体private static Font font = new Font("微软雅黑", Font.BOLD, fontSize);// 水印文字颜色private static Color color = Color.RED;/*** 水印之间的横向间隔*/private static final int XMOVE = 80;/*** 水印之间的纵向间隔*/private static final int YMOVE = 80;/*** 给图片添加水印文字、可设置水印文字的旋转角度** @param logoText 水印文字* @param srcFile  源文件* @param dstFile  输出文件* @param degree   设置角度*/public static void markImageByText(File srcFile, File dstFile, Integer degree, String logoText) {long start = System.currentTimeMillis();InputStream is = null;try {String[] waterMarkContents = logoText.split("\\|\\|");// 1、源图片Image srcImg = ImageIO.read(srcFile);// 原图宽度int srcImgWidth = srcImg.getWidth(null);// 原图高度int srcImgHeight = srcImg.getHeight(null);BufferedImage buffImg = new BufferedImage(srcImg.getWidth(null),srcImg.getHeight(null), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);// 2、得到画笔对象Graphics2D g = buffImg.createGraphics();// 3、设置对线段的锯齿状边缘处理g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION,RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);g.drawImage(srcImg.getScaledInstance(srcImg.getWidth(null),srcImg.getHeight(null), Image.SCALE_SMOOTH), 0, 0,null);// 4、设置水印旋转if (null != degree) {g.rotate(Math.toRadians(degree),(double) buffImg.getWidth() / 2,(double) buffImg.getHeight() / 2);}// 5、设置水印文字颜色g.setColor(color);// 6、设置水印文字Fontg.setFont(font);// 7、设置水印文字透明度g.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_ATOP,alpha));// 8、第一参数->设置的内容，后面两个参数->文字在图片上的坐标位置(x,y)// 获取其中最长的文字水印的大小int maxLen = 0;int maxHigh = 0;String waterMarkContent = "";for (int i = 0; i < waterMarkContents.length; i++) {waterMarkContent = waterMarkContents[i];int fontLen = getWatermarkLength(waterMarkContent, g);if (fontLen >= maxLen) {maxLen = fontLen;}maxHigh = maxHigh + (i + 1) * fontSize + 10;}// 文字长度相对于图片宽度应该有多少行int line = srcImgWidth * 2 / maxLen;int co = srcImgHeight * 2 / maxHigh;int yz = 0;// 填充Y轴方向for (int a = 0; a < co; a++) {int t = 0;for (int j = 0; j < waterMarkContents.length; j++) {waterMarkContent = waterMarkContents[j];int y = (j + 1) * fontSize + 10 + t;// 文字叠加,自动换行叠加，注意符号int tempX = -srcImgWidth / 2;int tempY = -srcImgHeight / 2 + y + yz;// 单字符长度int tempCharLen = 0;// 单行字符总长度临时计算int tempLineLen = 0;StringBuffer sb = new StringBuffer();for (int i = 0; i < waterMarkContent.length(); i++) {char tempChar = waterMarkContent.charAt(i);tempCharLen = getCharLen(tempChar, g);tempLineLen += tempCharLen;// 和图片的长度进行对应的比较操作if (tempLineLen >= srcImgWidth) {// 长度已经满一行,进行文字叠加g.drawString(sb.toString(), tempX, tempY);t = t + fontSize;// 清空内容,重新追加sb.delete(0, sb.length());tempY += fontSize;tempLineLen = 0;}// 追加字符sb.append(tempChar);}// 填充X轴for (int z = 0; z < line; z++) {// 最后叠加余下的文字g.drawString(sb.toString(), tempX, tempY);tempX = tempX + maxLen + XMOVE;}}yz = yz + maxHigh + YMOVE;}// 9、释放资源g.dispose();// 10、生成图片ImageIO.write(buffImg, "png", new FileOutputStream(dstFile));System.out.println("图片完成添加水印文字，耗时：{}" + (System.currentTimeMillis() - start));} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (null != is)is.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}public static int getCharLen(char c, Graphics2D g) {return g.getFontMetrics(g.getFont()).charWidth(c);}/*** 获取水印文字总长度** @paramwaterMarkContent水印的文字* @paramg* @return水印文字总长度*/public static int getWatermarkLength(String waterMarkContent, Graphics2D g) {return g.getFontMetrics(g.getFont()).charsWidth(waterMarkContent.toCharArray(), 0, waterMarkContent.length());}
}

效果如下：

中间空白位置有点多，其实可以通过修改循环y的步长来控制

Anyway，这个效果最终满足了UI验收要求

三、总结

多行水印实现起来，总体还是比较简单的。唯一的难点的多行的实现，目前网上搜索到的解决方案，大多都是单行的。多行的实现其实就是基于单行，多了一层循环遍历。

有个不太确定的点是，添加水印的字体大小是否需要根据图片大小动态调整，比如图片较大时，水印文字字体也跟着变大。所以我的第二个方案是动态调整的，最终方案又是规定大小的。

至于怎么设计，看各位的实际业务需求。

好了，本次的水印方案的分享就到这里了。

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