编程 超强实战!基于 Webman + Redis 的分布式验证码登录方案,一文搞定高并发验证!

2025-08-22 10:08:05 +0800 CST views 20

🔥 超强实战!基于 Webman + Redis 的分布式验证码登录方案,一文搞定高并发验证!


🚀 引言:为什么传统的验证码登录已经不够用了?

在传统的单体 Web 应用中,我们通常使用 Session 来存储验证码信息,用户登录时直接从 Session 中取出验证码进行比对。这种方式简单直接,但在分布式、微服务架构下,Session 无法跨节点共享,导致验证码状态不一致,登录失败率高,扩展性差。

随着前后端分离成为主流,越来越多的项目采用 Vue、React 等框架构建前端,后端则提供纯 API 服务。在这种架构下,Session 机制显得力不从心,我们需要一种更高效、可扩展的验证码登录方案。

今天,我将结合 Webman 框架 和开源插件 tinywan/captcha,带你从零实现一个高性能、分布式友好的验证码登录系统,支持高并发、跨域访问,并完整集成 Redis 作为状态存储。


🧩 一、架构设计:分布式验证码登录的核心思路

在分布式环境中,我们不再依赖 Session,而是引入 Redis 作为验证码存储中间件,并通过唯一 Key 关联每次验证码请求。整体流程分为两部分:

✅ 生成验证码流程:

  1. 前端请求验证码接口;
  2. 后端生成验证码图片和文本,将文本与 Key 存入 Redis(设置过期时间);
  3. 返回 Base64 格式的图片和 Key 给前端。

✅ 验证验证码流程:

  1. 用户提交登录信息(用户名、密码、验证码、Key);
  2. 后端根据 Key 从 Redis 中取出验证码文本进行比对;
  3. 验证通过后生成 Token 返回,前端跳转至首页。

🛠️ 二、技术选型:为什么选择 Webman + tinywan/captcha?

  • Webman:基于 Workerman 的高性能 PHP 框架,支持协程、常驻内存,非常适合高并发 API 场景。
  • tinywan/captcha:轻量级验证码插件,支持 Base64 输出,无需文件 I/O,天生适合分布式环境。

📦 三、实战开始:集成验证码插件

步骤1:安装插件

在 Webman 项目根目录执行:

composer require tinywan/captcha

确保你的 PHP 已安装 GDImagick 扩展。

步骤2:编写验证码生成接口

在控制器中编写生成验证码的方法:

<?php

namespace app\controller;

use support\Request;
use support\Response;
use Tinywan\Captcha\Captcha;

class LoginController
{
    public function captcha(Request $request): Response
    {
        $captcha = Captcha::base64();
        return json([
            'key' => $captcha['key'],
            'base64' => $captcha['base64']
        ]);
    }
}

访问该接口会返回如下结构:

{
  "key": "$2y$10$3bSPqTNT33WdwOQnG7TXQOfqlTBJKhv5AwcDFrQZQxuGKVArJcszy",
  "base64": "data:image/png;base64,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"
}

前端可直接将 base64 用于 <img> 标签的 src 属性。

步骤3:验证验证码

在登录接口中验证用户输入的验证码:

public function login(Request $request): Response
{
    $code = $request->post('code');
    $key = $request->post('key');
    
    if (false === Captcha::check($code, $key)) {
        return json(['code' => 400, 'msg' => '验证码错误']);
    }
    
    // 验证通过,继续验证账号密码...
    // 生成 JWT Token 返回
    $token = $this->generateToken($user);
    
    return json(['code' => 200, 'token' => $token]);
}

🧠 四、深入原理:插件是如何工作的?

  • 生成阶段
    插件使用 GD/Imagick 生成图片,并将验证码文本与 Key 关联存入 Redis(默认有效期 5 分钟)。

  • 验证阶段
    根据 Key 从 Redis 中取出验证码文本,比对后立即删除 Key,防止重复使用。


🧪 五、扩展建议:如何进一步提升安全性?

  1. 限制验证码尝试次数:在 Redis 中记录每个 IP 或 Key 的错误次数,超过则锁定。
  2. 使用图形干扰:插件内置了干扰线、扭曲变形等机制,可配置复杂度。
  3. 启用 HTTPS:防止验证码在传输过程中被截获。
  4. 定时清理 Redis:可设置定时任务清理过期验证码记录。

✅ 六、总结

我们通过 Webman + tinywan/captcha + Redis 实现了一个完全分布式友好的验证码登录方案,具备以下优势:

  • 🚀 高性能:Webman 协程架构支持高并发;
  • 🧩 解耦前后端:纯 API 设计,适合 Vue/React 任何前端框架;
  • 🔒 安全可靠:Redis 存储 + Key 机制,防止伪造和重放;
  • 📦 开箱即用:插件封装完善,集成简单。

如果你正在构建一个分布式系统,或正在重构传统项目,这个方案一定值得你尝试!


📚 资源链接

  • Webman 官网:https://www.workerman.net/webman
  • tinywan/captcha 插件:https://www.workerman.net/plugin/33
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