Android指纹采集仪器 Demo 教程

在现代移动设备的安全性日益重要的背景下,指纹识别技术成为了用户身份验证的重要手段。Android系统支持多种生物识别技术,尤其是指纹识别。本文将通过一个指纹采集仪器的demo,详细介绍如何在Android平台上实现指纹识别功能,包括代码示例、甘特图以及序列图。

项目准备

在开始之前,确保以下条件已经满足:

  1. 开发环境:安装Android Studio并配置好Java或Kotlin开发环境。
  2. Android设备:具有指纹识别功能的Android智能手机。
  3. 权限申请:在AndroidManifest.xml文件中添加使用指纹识别所需的权限。
<uses-permission android:name="android.permission.USE_FINGERPRINT"/>

初步设置

要让应用程序能够访问指纹识别功能,需要使用 BiometricPrompt API。这个API在Android 9(API Level 28)及以上版本中提供。在设置之前,我们先创建一个简单的Android项目。

Gradle依赖

在你的 build.gradle 文件中添加以下依赖:

dependencies {
    implementation 'androidx.biometric:biometric:1.1.0'
}

创建用户界面

activity_main.xml中定义一个简单的用户界面,包括一个按钮和一个文本视图以显示指纹识别的结果。

<RelativeLayout xmlns:android="
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <Button
        android:id="@+id/btn_biometric"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="使用指纹解锁"
        android:layout_centerInParent="true"/>
        
    <TextView
        android:id="@+id/tv_result"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_below="@+id/btn_biometric"
        android:layout_marginTop="16dp"
        android:layout_centerHorizontal="true"/>
</RelativeLayout>

使用BiometricPrompt API

接下来,我们需要在主活动中实现指纹识别功能。首先我们需要获取BiometricPrompt的实例并设置回调。

MainActivity.java

import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.biometric.BiometricPrompt;
import androidx.core.content.ContextCompat;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    
    private TextView tvResult;
    
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        tvResult = findViewById(R.id.tv_result);
        Button btnBiometric = findViewById(R.id.btn_biometric);
        
        btnBiometric.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                authenticateUser();
            }
        });
    }
    
    private void authenticateUser() {
        Executor executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        BiometricPrompt biometricPrompt = new BiometricPrompt(this, executor, new BiometricPrompt.AuthenticationCallback() {
            @Override
            public void onAuthenticationSucceeded(@NonNull BiometricPrompt.AuthenticationResult result) {
                super.onAuthenticationSucceeded(result);
                tvResult.setText("指纹验证成功");
            }

            @Override
            public void onAuthenticationError(int errorCode, @NonNull CharSequence errString) {
                super.onAuthenticationError(errorCode, errString);
                tvResult.setText("错误: " + errString);
            }

            @Override
            public void onAuthenticationFailed() {
                super.onAuthenticationFailed();
                tvResult.setText("指纹验证失败");
            }
        });
        
        BiometricPrompt.PromptInfo promptInfo = new BiometricPrompt.PromptInfo.Builder()
                .setTitle("生物识别登录")
                .setSubtitle("使用指纹解锁")
                .setNegativeButtonText("取消")
                .build();
        
        biometricPrompt.authenticate(promptInfo);
    }
}

测试应用程序

运行上述代码后,点击“使用指纹解锁”按钮便可以启动指纹识别。如果指纹验证成功,文本视图将显示“指纹验证成功”;如果失败,则显示相应的错误信息。

甘特图

为了更好地规划项目的开发流程,我们使用甘特图来展示项目的各个阶段。

gantt
    title 指纹识别项目甘特图
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 需求分析
    需求文档收集         :a1, 2023-10-01, 10d
    section 系统设计
    界面设计             :a2, after a1, 7d
    功能设计             :a3, after a1, 7d
    section 开发
    编码实现             :a4, after a2, 15d
    section 测试
    功能测试             :a5, after a4, 10d
    用户测试             :a6, after a5, 5d

序列图

指纹识别的流程可以用序列图来表示,展示用户与系统之间的交互。

sequenceDiagram
    participant U as 用户
    participant S as 系统
    U->>S: 点击“使用指纹解锁”
    S->>U: 显示指纹识别提示
    U->>S: 提交指纹
    S->>S: 验证指纹
    alt 验证成功
        S->>U: 指纹验证成功
    else 验证失败
        S->>U: 指纹验证失败
    end

结尾

通过以上步骤,我们实现了一个简单的Android指纹采集仪器demo,涵盖了项目的准备、开发、界面设计以及验证逻辑。你可以在此基础上扩展更多功能,例如添加本地数据库存储用户信息、记录登录历史等。希望这篇文章能够帮助你理解Android指纹识别的实现过程,并在项目中应用相关知识。