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。

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。

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。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接