Android指纹识别API讲解,一种更快更好的用户体验

简介: Android指纹识别API讲解,一种更快更好的用户体验 我发现了一个比较怪的现象。在iPhone上使用十分普遍的指纹认证功能,在Android手机上却鲜有APP使用,我简单观察了一下,发现Android手机上基本上只有支付宝、微信和极少APP支持指纹认证功能,就连银行和金融类的应用都基本不支持,甚至很多开发者都不知道Android系统是有指纹认证的官方API的。

Android指纹识别API讲解,一种更快更好的用户体验


我发现了一个比较怪的现象。在iPhone上使用十分普遍的指纹认证功能,在Android手机上却鲜有APP使用,我简单观察了一下,发现Android手机上基本上只有支付宝、微信和极少APP支持指纹认证功能,就连银行和金融类的应用都基本不支持,甚至很多开发者都不知道Android系统是有指纹认证的官方API的。


事实上,Android从6.0系统开始就支持指纹认证功能了,但是指纹功能还需要有硬件支持才行,而Android手机的硬件都是由各厂商生产的,手机档次也参差不齐,因此不能像iPhone那样保证所有的手机都是支持指纹认证功能的。所以,可能很多开发者就觉得,即使做了指纹认证功能,也无法兼容所有的手机,还是要配合图案解锁或密码等功能一起使用才行,那么索性就只用图案和密码好了,一劳永逸。

看似这样解释好像也合情合理,但其实受伤的是数以亿计的Android手机用户。明明有更轻松更快捷的使用方式,却因为APP不予支持,最终只能使用更加原始和笨拙的方式。在国内,绝大多数Android手机的指纹认证功能都仅仅只局限于用来解锁手机而已,很少有使用到APP的功能逻辑当中。

其实将指纹认证功能使用到APP的功能逻辑当中是有很多功能场景的,比如说金融银行类APP可以使用指纹认证来快速登录,应用商店类APP可以使用指纹认证来下载安装软件,股票证券类APP可以使用指纹认证来操作和交易等等。

虽然有了应用场景,还有很多开发者可能会担心,指纹认证功能实现起来会不会很复杂?因为毕竟支持的设备有限,还要配合图案和密码来使用才行,如果实现起来非常复杂,又只能支持部分设备的话,那投入产出比就太低了,或许这也是很多APP不肯去实现指纹认证功能的原因。这里我不得不说,Android官方提供的指纹认证Demo的确是挺复杂的,看着让人望而却步。但是大家不用担心,本篇文章中我会带着大家一起去实现一个最简版的指纹认证Demo,直接复制粘贴本文中的代码到大家各自的项目中,即可一步集成指纹认证功能。

那么话不多说,首先新建一个FingerprintTest项目,并选择添加一个Empty Activity。然后修改activity_main.xml中的代码,如下所示:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="已进入App主界面"
        android:textSize="18sp"
        android:layout_gravity="center"
        />

</FrameLayout>

这里我们修改了MainActivity中的布局文件,在界面上添加了一个 已进入App主界面 的TextView,待会在指纹认证通过之后,就会让APP跳转到此界面。

接下来我们开始编写指纹认证界面,新建fingerprint_dialog.xml,代码如下所示:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
              android:orientation="vertical"
              android:layout_width="match_parent"
              android:layout_height="match_parent">

    <ImageView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center_horizontal"
        android:src="@drawable/ic_fp_40px"
        />

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center"
        android:layout_marginTop="20dp"
        android:text="请验证指纹解锁"
        android:textColor="#000"
        android:textSize="16sp"
        />

    <TextView
        android:id="@+id/error_msg"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center"
        android:layout_marginTop="5dp"
        android:maxLines="1"
        android:textSize="12sp"
        android:textColor="#f45"
        />

    <View
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="0.5dp"
        android:layout_marginTop="10dp"
        android:background="#ccc"
        />

    <TextView
        android:id="@+id/cancel"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="50dp"
        android:gravity="center"
        android:text="取消"
        android:textColor="#5d7883"
        android:textSize="16sp"
        />

</LinearLayout>

这是一个非常简易的指纹认证界面,相信没什么需要解释的地方。界面大致样式如下图所示。


注意,通常为了让用户清楚的知道现在需要进行指纹认证,Google官方建议最好使用一个通用的指纹图标,而不应该由各APP制作自己的指纹图标。为此,Google也特意提供了一套指纹认证的组图,可以 点击这里 查看和下载。

接着我们创建一个FingerprintDialogFragment类,并让它继承自DialogFragment,用于作为提示用户进行指纹认证的对话框,代码如下所示:

@TargetApi(23)
public class FingerprintDialogFragment extends DialogFragment {

    private FingerprintManager fingerprintManager;

    private CancellationSignal mCancellationSignal;

    private Cipher mCipher;

    private LoginActivity mActivity;

    private TextView errorMsg;

    /**
     * 标识是否是用户主动取消的认证。
     */
    private boolean isSelfCancelled;

    public void setCipher(Cipher cipher) {
        mCipher = cipher;
    }

    @Override
    public void onAttach(Context context) {
        super.onAttach(context);
        mActivity = (LoginActivity) getActivity();
    }

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        fingerprintManager = getContext().getSystemService(FingerprintManager.class);
        setStyle(DialogFragment.STYLE_NORMAL, android.R.style.Theme_Material_Light_Dialog);
    }

    @Nullable
    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) {
        View v = inflater.inflate(R.layout.fingerprint_dialog, container, false);
        errorMsg = v.findViewById(R.id.error_msg);
        TextView cancel = v.findViewById(R.id.cancel);
        cancel.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                dismiss();
                stopListening();
            }
        });
        return v;
    }

    @Override
    public void onResume() {
        super.onResume();
        // 开始指纹认证监听
        startListening(mCipher);
    }

    @Override
    public void onPause() {
        super.onPause();
        // 停止指纹认证监听
        stopListening();
    }

    private void startListening(Cipher cipher) {
        isSelfCancelled = false;
        mCancellationSignal = new CancellationSignal();
        fingerprintManager.authenticate(new FingerprintManager.CryptoObject(cipher), mCancellationSignal, 0, new FingerprintManager.AuthenticationCallback() {
            @Override
            public void onAuthenticationError(int errorCode, CharSequence errString) {
                if (!isSelfCancelled) {
                    errorMsg.setText(errString);
                    if (errorCode == FingerprintManager.FINGERPRINT_ERROR_LOCKOUT) {
                        Toast.makeText(mActivity, errString, Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        dismiss();
                    }
                }
            }

            @Override
            public void onAuthenticationHelp(int helpCode, CharSequence helpString) {
                errorMsg.setText(helpString);
            }

            @Override
            public void onAuthenticationSucceeded(FingerprintManager.AuthenticationResult result) {
                Toast.makeText(mActivity, "指纹认证成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                mActivity.onAuthenticated();
            }

            @Override
            public void onAuthenticationFailed() {
                errorMsg.setText("指纹认证失败,请再试一次");
            }
        }, null);
    }

    private void stopListening() {
        if (mCancellationSignal != null) {
            mCancellationSignal.cancel();
            mCancellationSignal = null;
            isSelfCancelled = true;
        }
    }

}
说了是实现一个最简版的指纹认证Demo,因此这里的代码也都是非常简单的,基本上就是一个Fragment类的最普通实现,下面我带大家简单解析一下。

首先setCipher()方法用于接受一个Cipher对象,这个参数在待会进行指纹认证的时候会用到。

接下来几个生命周期方法都很简单,在onAttach()方法中获取了Activity的实例,在onCreate()方法获取了FingerprintManager的实例,在onCreateView()方法中加载了我们刚刚创建的fingerprint_dialog.xml布局,都是一些常规操作。

紧接着重点的要来了,在onResume()方法中调用了startListening()方法开始指纹认证监听,在onPause()方法中调用了stopListening()方法停止指纹认证监听。为什么要这么做呢?因为指纹传感器和摄像头类似,是不能多个程序同时使用的,因此任何一个程序都不应该在非前台时刻占用着指纹传感器的资源,所以需要在onPause()方法中及时释放资源。

那么,现在我们只需要把所有的目光都放在startListening()和stopListening()这两个方法上就可以了。在startListening()方法中,调用了FingerprintManager的authenticate()方法来开启指纹指纹监听。authenticate()方法接收五个参数,第一个参数是CryptoObject对象,这里我们只需要将刚才传入的Cipher对象包装成CryptoObject对象就可以了。第二个参数是CancellationSignal对象,可以使用它来取消指纹认证操作。第三个参数是可选参数,官方的建议是直接传0就可以了。第四个参数用于接收指纹认证的回调,上述代码中我将所有的回调可能都进行了界面提示,方便大家观察。第五个参数用于指定处理回调的Handler,这里直接传null表示回调到主线程即可。

而在stopListening()方法中的逻辑则简单得多了,我们只需要调用CancellationSignal的cancel()方法将指纹认证操作取消就可以了。

这样我们就将FingerprintDialogFragment中的代码全部完成了,这段代码可以直接复制到任意项目当中来作为指纹认证提醒对话框。

最后,我们再来编写一个简单的登录界面,整个指纹认证过程就完整了。创建LoginActivity,代码如下所示:

public class LoginActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String DEFAULT_KEY_NAME = "default_key";

    KeyStore keyStore;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_login);
        if (supportFingerprint()) {
            initKey();
            initCipher();
        }
    }

    public boolean supportFingerprint() {
        if (Build.VERSION.SDK_INT < 23) {
            Toast.makeText(this, "您的系统版本过低,不支持指纹功能", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            return false;
        } else {
            KeyguardManager keyguardManager = getSystemService(KeyguardManager.class);
            FingerprintManager fingerprintManager = getSystemService(FingerprintManager.class);
            if (!fingerprintManager.isHardwareDetected()) {
                Toast.makeText(this, "您的手机不支持指纹功能", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                return false;
            } else if (!keyguardManager.isKeyguardSecure()) {
                Toast.makeText(this, "您还未设置锁屏,请先设置锁屏并添加一个指纹", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                return false;
            } else if (!fingerprintManager.hasEnrolledFingerprints()) {
                Toast.makeText(this, "您至少需要在系统设置中添加一个指纹", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    @TargetApi(23)
    private void initKey() {
        try {
            keyStore = KeyStore.getInstance("AndroidKeyStore");
            keyStore.load(null);
            KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_AES, "AndroidKeyStore");
            KeyGenParameterSpec.Builder builder = new KeyGenParameterSpec.Builder(DEFAULT_KEY_NAME,
                    KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT |
                            KeyProperties.PURPOSE_DECRYPT)
                    .setBlockModes(KeyProperties.BLOCK_MODE_CBC)
                    .setUserAuthenticationRequired(true)
                    .setEncryptionPaddings(KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_PKCS7);
            keyGenerator.init(builder.build());
            keyGenerator.generateKey();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    @TargetApi(23)
    private void initCipher() {
        try {
            SecretKey key = (SecretKey) keyStore.getKey(DEFAULT_KEY_NAME, null);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_AES + "/"
                    + KeyProperties.BLOCK_MODE_CBC + "/"
                    + KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_PKCS7);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            showFingerPrintDialog(cipher);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    private void showFingerPrintDialog(Cipher cipher) {
        FingerprintDialogFragment fragment = new FingerprintDialogFragment();
        fragment.setCipher(cipher);
        fragment.show(getFragmentManager(), "fingerprint");
    }

    public void onAuthenticated() {
        Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class);
        startActivity(intent);
        finish();
    }

}
首先在onCreate()方法中,调用了supportFingerprint()方法来判断当前设备是否支持指纹认证功能。这一点是非常重要的,因为当设备不支持指纹认证的时候,还需要及时切换到如图案、密码等其他的认证方式。

当设备支持指纹认证的时候,再分为两步,第一步生成一个对称加密的Key,第二步生成一个Cipher对象,这都是Android指纹认证API要求的标准用法。得到了Cipher对象之后,我们创建FingerprintDialogFragment的实例,并将Cipher对象传入,再将FingerprintDialogFragment显示出来就可以了。

最后的最后,当指纹认证成功之后,会在FingerprintDialogFragment的回调当中调用LoginActivity的onAuthenticated()方法,然后界面会跳转到MainActivity,整个指纹认证过程就此结束。

总共就这些代码了,总体来说还是相当简单的,现在我们来运行一下看看实际的效果吧。打开应用之后会立刻弹出指纹认证对话框,此时先使用错误的手指来进行认证:


可以看到,当指纹验证失败的时候,会在界面上显示相应的错误提示信息。

接下来使用正确的手指来进行认证:


OK,指纹验证成功,并自动跳转到了MainActivity界面。

这样一个最简版的指纹认证Demo就此完成,大家如果想要在自己的APP中集成指纹认证功能,只需要复制粘贴本文中的代码就可以轻松实现了。如果想要下载完整的Demo源码,点击这里 即可下载。

在文章的结尾我还想再补充几句,虽然本文中的指纹认证Demo实现过程很简单,但是切记它是不能单独使用的,必须要配合着图案或其他认证方式一起来使用,因为一定要提供一个在设备不支持指纹情况下的其他认证方式。

另外,比较遗憾的是,虽然是刚刚写出来的文章,但是FingerprintManager在最新的Android 9.0系统上已经被废弃了。因为Android 9.0系统提供了更加强大的生物识别认证功能,包括指纹识别、面部识别、甚至是虹膜识别等等,因此仅仅只能用于指纹识别的FingerprintManager已经不能满足新系统的强大需求了。

不过大家也不用担心,虽然被标为废弃,但是至少在较长一段时间内,FingerprintManager还是可以正常使用的。而我过段时间也会针对Android 9.0的生物识别功能专门再写一篇文章,敬请期待吧。
相关文章
|
1月前
|
缓存 监控 Android开发
构建高效Android应用:从优化用户体验到提升性能表现
【4月更文挑战第23天】 在竞争激烈的移动市场中,一个高效的Android应用是吸引并保留用户的关键。本文将探讨如何通过一系列技术手段和最佳实践来优化Android应用的用户体验和性能表现。我们将深入分析响应式UI设计、内存管理、多线程处理以及最新的Android框架特性,揭示它们如何共同作用以减少应用延迟,提高响应速度,并最终提升整体用户满意度。
|
1月前
|
Android开发
Android 11 修改libcore update-api 遇到的问题
Android 11 修改libcore update-api 遇到的问题
59 1
|
1月前
|
缓存 API Android开发
Android 应用优化策略:提升性能与用户体验
【4月更文挑战第21天】在移动应用开发领域,性能优化是一个持续的挑战。尤其对于Android平台,由于设备多样性和系统版本的碎片化,开发者需要采取多种策略确保应用流畅运行并给用户带来良好体验。本文将深入探讨针对Android应用的性能优化技巧,包括内存管理、UI渲染效率提升、多线程应用以及电池寿命优化等方面。这些建议旨在帮助开发者诊断和改进现有应用,或在开发新项目时提前考虑到性能因素。
|
16天前
|
安全 搜索推荐 Android开发
探索Android与iOS的用户体验差异
【5月更文挑战第31天】本文将深入探讨Android和iOS两大移动操作系统在用户体验方面的差异。我们将从界面设计、功能特性、应用生态和安全性四个维度进行比较,以期为读者提供一个全面而深入的理解。无论你是Android的忠实粉丝,还是iOS的狂热支持者,这篇文章都将为你揭示两大系统的独特之处和各自的优势。
|
1天前
|
安全 Android开发 iOS开发
探索Android与iOS开发的差异:平台特性与用户体验的对比分析
在移动应用开发的广阔天地中,Android和iOS两大阵营各据一方。本文将深入探讨这两个操作系统在开发环境、编程语言、用户界面设计及市场分布等方面的主要区别。通过比较分析,我们将揭示各自平台的特有优势,并讨论如何根据目标受众和业务需求选择适合的开发平台。
|
11天前
|
搜索推荐 Android开发 数据安全/隐私保护
探索Android 12的新特性:用户体验的革新
本文将深入探讨Android 12的新特性,包括其对用户体验的革新。我们将从系统界面、隐私保护、性能优化等方面进行分析,以期为读者提供全面而深入的理解。
|
11天前
|
搜索推荐 Android开发 iOS开发
探索iOS与安卓的用户体验设计差异
【6月更文挑战第3天】本文将通过比较iOS和安卓系统在用户体验设计方面的差异,揭示两大平台如何根据其用户群体的特性和需求,塑造独特的交互模式。我们将深入分析界面布局、导航逻辑、以及反馈机制等方面,探讨这些设计选择如何影响用户的感知和使用习惯,同时提供对设计师和开发者在跨平台应用开发时的洞见。
|
18天前
|
安全 网络安全 Android开发
安卓应用开发:打造流畅的用户体验网络安全与信息安全:防御前线的技术与意识
【5月更文挑战第29天】在移动应用市场中,用户对流畅体验的要求日益提高。针对安卓平台,开发者需深入理解系统原理、内存管理及性能优化策略。本文旨在探讨安卓应用开发中的关键技术和工具,包括布局优化、内存泄漏防治以及使用Kotlin语言的优势,以期为读者提供实用的性能提升指导和实践建议。
|
18天前
|
编解码 缓存 数据库
构建高效Android应用:从性能优化到用户体验
【5月更文挑战第29天】 在移动开发领域,打造一个流畅且响应迅速的Android应用对于保持用户忠诚度和市场份额至关重要。本文将深入探讨如何通过细致的性能优化措施和关注用户体验设计,来提升Android应用的整体质量。我们将透过代码层面的实践技巧、资源管理和系统机制的优化,以及用户界面和交互设计的改良,共同构建起一个既快速又吸引人的应用程序。
|
19天前
|
监控 Android开发 UED
构建高效的Android应用:从内存管理到用户体验
【5月更文挑战第28天】 在移动开发的世界中,打造一个既快速又高效的Android应用是每个开发者追求的目标。本文将深入探讨如何通过合理的内存管理策略、优化的代码实践和用户界面设计的提升来增强应用性能。我们将剖析内存泄漏的根源,提供解决方案,探索Kotlin与Java在性能上的差异,并分析如何利用Android系统提供的工具监控和改善应用表现。此外,我们还将讨论Material Design的应用以及其对用户体验的影响。通过这些技术的综合运用,你将能够为用户提供更流畅、响应更快的使用体验。