用户注册功能如何接入邮箱验证
用户注册如何接入邮箱验证
背景
在用户注册流程中接入验证是保障账户安全和真实性的重要环节，一般包括短信验证和邮箱验证。但短信验证需要经过国内运营商的审核，需要有企业资质认证才能够发送，并且需要收费。使用邮箱验证相对来说会更加便捷，且是免费的。
接入邮箱/短信验证有不少优点，比如：
防止恶意批量注册，造成服务器巨大压力防止机器注册虚假用户利于后续功能支持，例如密码重置、消息通知等
下面以Spring Boot 项目为例
实现方案
方案一：Java Mail
优点：
实现简单，无需额外组件适合小型项目或验证需求不高的场景
缺点：
同步发送会阻塞主线程，影响接口响应速度没有失败重试机制，邮件可能丢失
方案二：集成消息队列（生产级方案）
核心技术：
RabbitMQ/Kafka + Redis异步解耦 + 持久化存储
架构流程：
用户注册时，生成验证码并存储到 Redis将邮件任务发送到消息队列（如 RabbitMQ）邮件消费者从队列获取任务，调用邮件服务发送失败的邮件任务自动重试（队列支持重试机制）
优点：
完全解耦邮件发送逻辑，不影响核心业务支持海量邮件异步处理队列持久化保证邮件不丢失方便扩展（如添加监控、限流）
缺点：
架构复杂度高，需要维护消息队列服务开发成本较高，适合中大型项目
方案三：使用第三方邮件服务（简化方案）
核心技术：
SendGrid、Mailgun、阿里云邮件推送 等第三方 API
优点：
无需维护邮件服务器，降低运维成本专业服务商保证发送成功率和送达率提供详细的统计和监控功能 缺点：
依赖第三方服务，网络波动可能影响可用性大量发送时可能产生费用（部分服务商有免费额度）
Spring Boot Starter Mail + JavaMail API
JavaMail 是 Java 平台用于发送、接收和处理电子邮件的 API。它提供了一套灵活的框架，支持各种邮件协议（如 SMTP、POP3、IMAP 等），并允许开发者创建、发送和接收不同格式的邮件（文本、HTML、附件等）。实现简单，适合小型项目或验证需求不高的场景。
实现步骤
1、引入依赖
2、填写配置文件（以QQ邮箱为例）
spring:
mail:
host: smtp.qq.com
port: 587
username: your_email@qq.com
password: your_smtp_password # QQ邮箱需要申请授权码
properties:
mail:
smtp:
auth: true
starttls:
enable: true
required: true
email:
verification:
from: your_email@qq.com # 发件人邮箱
subject: "注册验证码"
template: "您的验证码是：%s，有效期5分钟。"
其中password要填写 QQ邮箱 的授权码，可以通过以下的方式获取：
进入QQ邮箱，点击“设置”
在设置中点击“账号”
下拉找到 POP3/IMAP… 服务，点击“开启服务”
开启服务需要先绑定手机号，绑定完成后就能获得授权码
3、编写邮件服务类
创建一个邮件服务类EmailService接口
@Service
public interface EmailService {
/**
* 发送邮箱验证码
* @param email
* @param code
* @return
*/
public boolean sendVerificationCode(String email, String code);
/**
* 生成验证码
* @param email
* @return
*/
public String generateCode(String email);
/**
* 验证邮箱验证码
* @param email
* @param code
* @return
*/
public boolean verifyCode(String email, String code);
}
实现EmailService接口，核心流程
获取配置文件参数
@Slf4j
@Service
public class EmailServiceImpl implements EmailService {
@Resource
private JavaMailSender mailSender;
@Resource
private InMemoryVerificationCodeStore codeStore;
@Value("${email.verification.from}")
private String from;
@Value("${email.verification.subject}")
private String subject;
@Value("${email.verification.template}")
private String template;
@Override
public boolean sendVerificationCode(String email, String code) {
SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
message.setFrom(from);
message.setSubject(subject);
message.setTo(email);
message.setText(String.format(template,code));
try{
mailSender.send(message);
return true;
}catch (Exception e){
log.error("发送邮件失败：",e);
return false;
}
}
@Override
public String generateCode(String email) {
if (!codeStore.canSend(email)) {
throw new BussinessException(ErrorCode.EMAIL_CODE_FREQUENCY_ERROR,"发送频率过高");
}
String code = String.format("%04d", new Random().nextInt(9999));
codeStore.save(email, code);
return code;
}
@Override
public boolean verifyCode(String email, String code) {
return codeStore.validate(email, code);
}
}
发送文本邮件
接下来是实现发送验证码方法。这里有两种邮件类型，第一种是文本邮件，第二种是HTML邮件，也就是可以自行编写邮件的样式。
首先介绍一下如何发送文本邮件。
实现发送验证码方法，核心流程：
构建message（设置发送人、接收人、主题、内容）发送message
@Slf4j
@Service
public class EmailServiceImpl implements EmailService {
@Resource
private JavaMailSender mailSender;
@Resource
private InMemoryVerificationCodeStore codeStore;
@Value("${email.verification.from}")
private String from;
@Value("${email.verification.subject}")
private String subject;
@Value("${email.verification.template}")
private String template;
@Override
public boolean sendVerificationCode(String email, String code) {
SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
message.setFrom(from);
message.setSubject(subject);
message.setTo(email);
message.setText(String.format(template,code));
try{
mailSender.send(message);
return true;
}catch (Exception e){
log.error("发送邮件失败：",e);
return false;
}
}
}
发送HTML邮件
有两种方式编写HTML，第一种是直接在方法里直接拼接HTML字符串，第二种是使用 Thymeleaf 模板引擎，能够更加优雅的管理 HTML 模板，并且支持动态变量注入。推荐第二种实现方式。
1）添加 Thymeleaft 依赖
2）编写 Thymeleaft 模板引擎
在项目resource包下创建email-template.html文件。具体的样式大家可以自行实现，这里也提供了一个模版
|
这是该模版呈现的样式
3）实现发送验证码方法
@Override
public boolean sendVerificationCode(String email, String code) {
try {
// 创建MimeMessage用于发送HTML邮件
MimeMessage message = mailSender.createMimeMessage();
MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(message, true, "UTF-8");
// 设置邮件基本信息
helper.setFrom(from);
helper.setSubject(subject);
helper.setTo(email);
// 使用Thymeleaf模板生成HTML内容
Context context = new Context();
context.setVariable("code", code);
String htmlContent = templateEngine.process("email-template", context);
// 设置HTML内容，第二个参数true表示启用HTML格式
helper.setText(htmlContent, true);
// 发送邮件
mailSender.send(message);
return true;
} catch (Exception e) {
log.error("发送邮件失败：", e);
return false;
}
}
4、存储验证码
有几种方式存储验证码，可以使用Redis、MySQL数据库、服务器内存。
优缺点对比
方案优点缺点适用场景内存 Map实现简单，无需外部依赖不支持分布式，重启丢失数据开发环境、小规模单体应用数据库数据持久化，支持分布式性能较低，需维护数据表生产环境、需持久化场景Redis高性能，支持分布式和过期需要额外维护 Redis 服务中大型项目
下面演示的是使用内存存储验证码
1）创建内存存储类
@Component
public class InMemoryVerificationCodeStore {
// 存储邮箱验证码的map
private final Map
public void save(String email, String code){
// 设置五分钟过期
emailCodeMap.put(email,new codeInfo(code,LocalDateTime.now().plusMinutes(5)));
}
/**
* 验证验证码
* @param email
* @param code
* @return
*/
public boolean validate(String email, String code){
codeInfo codeInfo = emailCodeMap.get(email);
if(codeInfo == null){
return false;
}
boolean isValid = false;
if(code.equals(codeInfo.getCode()) && LocalDateTime.now().isBefore(codeInfo.getExpireTime())){
isValid = true;
}
if(isValid){
emailCodeMap.remove(email);
return true;
}
return false;
}
/**
* 判断邮箱是否可发送验证码
* @param email
* @return
*/
public boolean canSend(String email){
codeInfo codeInfo = emailCodeMap.get(email);
if(codeInfo != null && LocalDateTime.now().isBefore(codeInfo.getExpireTime())){
return false;
}
return true;
}
@Data
public static class codeInfo {
// 验证码
private String code;
// 过期时间
private LocalDateTime expireTime;
// 上一次发送时间
private LocalDateTime lastSendTime;
public codeInfo(String code, LocalDateTime expireTime){
this.code = code;
this.expireTime = expireTime;
this.lastSendTime = LocalDateTime.now();
}
}
}
5、编写邮件服务类
在EmailServiceImpl中实现以下方法
创建验证码验证验证码
@Override
public String generateCode(String email) {
if (!codeStore.canSend(email)) {
throw new BussinessException(ErrorCode.EMAIL_CODE_FREQUENCY_ERROR,"发送频率过高");
}
String code = String.format("%04d", new Random().nextInt(9999));
codeStore.save(email, code);
return code;
}
@Override
public boolean verifyCode(String email, String code) {
return codeStore.validate(email, code);
}
完整代码
@Slf4j
@Service
public class EmailServiceImpl implements EmailService {
@Resource
private JavaMailSender mailSender;
@Resource
private InMemoryVerificationCodeStore codeStore;
@Value("${email.verification.from}")
private String from;
@Value("${email.verification.subject}")
private String subject;
@Value("${email.verification.template}")
private String template;
@Autowired
public EmailServiceImpl(JavaMailSender mailSender,InMemoryVerificationCodeStore codeStore){
this.mailSender = mailSender;
this.codeStore = codeStore;
}
@Override
public boolean sendVerificationCode(String email, String code) {
SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
message.setFrom(from);
message.setSubject(subject);
message.setTo(email);
message.setText(String.format(template,code));
try{
mailSender.send(message);
return true;
}catch (Exception e){
log.error("发送邮件失败：",e);
return false;
}
}
@Override
public String generateCode(String email) {
if (!codeStore.canSend(email)) {
throw new BussinessException(ErrorCode.EMAIL_CODE_FREQUENCY_ERROR,"发送频率过高");
}
String code = String.format("%04d", new Random().nextInt(9999));
codeStore.save(email, code);
return code;
}
@Override
public boolean verifyCode(String email, String code) {
return codeStore.validate(email, code);
}
}
6、编写邮件发送接口
在接口层中增加发送邮件的接口，注意要检查邮箱是否已被注册，避免重复注册
@PostMapping("/send-email")
public BaseResponse
if(userService.checkEmailExists(email)){
throw new BussinessException(ErrorCode.PARAMS_ERROR, "邮箱已被注册");
}
String code = emailService.generateCode(email);
emailService.sendVerificationCode(email,code);
return BaseResponse.success();
}
7、修改注册逻辑
在注册中增加验证邮箱验证码的逻辑
/**
* 用户服务实现类
*/
@Service
@Slf4j
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl
@Autowired
private EmailService emailService;
@Override
public User register(String username, String password, String email, String verificationCode) {
// ......
// 检查邮箱是否已存在
if (checkEmailExists(email)) {
throw new BussinessException(ErrorCode.PARAMS_ERROR, "邮箱已存在");
}
// ......
}
// ......
}