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Android Lock Pattern 源码解析

本文为 Android 开源项目源码解析中 android-lockpattern 部分
项目地址：android-lockpattern，分析的版本：40293d2250c2，Demo 地址：等待添加
分析者：爱早起，校对者：Trinea，校对状态：未完成

1. 介绍

1.1 关于

Android 的图案密码解锁，通过手势连接 3 * 3 的点矩阵绘制图案表示解锁密码。基于 Android Source Code。

1.2 特点

支持: Android 1.6+ (API 4+)。
无特殊依赖。
支持手机与平板的布局。
Stealth mode (invisible pattern)。
包含 5 种主题：
- Dark/Light
- Light with dark action bar (API 14+)
- Dark/Light dialogs
有验证码模式。

1.3 使用

1.3.1 Manifest 配置

<activity
    android:name="com.haibison.android.lockpattern.LockPatternActivity"
    android:theme="@style/Alp.42447968.Theme.Dark" />

1.3.2 创建图形锁模式

private static final int REQ_CREATE_PATTERN = 1;

Intent intent = new Intent(LockPatternActivity.ACTION_CREATE_PATTERN, null, your-context, LockPatternActivity.class);
startActivityForResult(intent, REQ_CREATE_PATTERN);

@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode,
        Intent data) {
    switch (requestCode) {
        case REQ_CREATE_PATTERN: {
            if (resultCode == RESULT_OK) {
                char[] pattern = data.getCharArrayExtra(
                        LockPatternActivity.EXTRA_PATTERN);
                ...
            }
            break;
        }
    }
}

1.3.3 验证图形锁

private static final int REQ_ENTER_PATTERN = 2;

char[] savedPattern = ...

Intent intent = new Intent(LockPatternActivity.ACTION_COMPARE_PATTERN, null,
        your-context, LockPatternActivity.class);
intent.putExtra(LockPatternActivity.EXTRA_PATTERN, savedPattern);
startActivityForResult(intent, REQ_ENTER_PATTERN);

@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode,
        Intent data) {
    switch (requestCode) {
        case REQ_ENTER_PATTERN: {

            switch (resultCode) {
            case RESULT_OK:
                // The user passed
                break;
            case RESULT_CANCELED:
                // The user cancelled the task
                break;
            case LockPatternActivity.RESULT_FAILED:
                // The user failed to enter the pattern
                break;
            case LockPatternActivity.RESULT_FORGOT_PATTERN:
                // The user forgot the pattern and invoked your recovery Activity.
                break;
            }

            int retryCount = data.getIntExtra(
                    LockPatternActivity.EXTRA_RETRY_COUNT, 0);

            break;
        }
    }
}

2. 总体设计

本项目较为简单，总体设计略过，具体实现请参考下面的分析。

3. 流程图

3.1 创建解锁图案流程图

Create Pattern

3.2 验证解锁图案流程图

Compare Pattern

4. 详细设计

4.1 类关系图

Class Diagraph

4.2 核心类功能介绍

4.2.1 LockPatternActivity.java

LockPatternActivity类负责所有外部请求，根据ACTION_CREATE_PATTERN ACTION_COMPARE_PATTERN ACTION_VERIFY_CAPTCHA 等Action选择操作模式，加载设置后初始化LockPatternView，在用户完成操作后退出并返回结果。

主要方法说明：

public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
首次创建时调用，根据 intent 设置 theme，设置 resultIntent，调用 loadSettings() initContentView()。
private void loadSettings()
根据 metaData 与 Settings 类的内容得到显示模式、最少图形点数、自动存储、自定义加密等配置。
private void initContentView()
根据 Aciton 与配置信息初始化 UI，实例化 OnPatternListener 设置到 LockPatternView 类的对象。
private void doCheckAndCreatePattern(final List pattern)
首先检查 pattern 是否合法，然后判断 Intent 是否保存有特征码，如果没有就把 pattern 加密并提取特征码 put 到 Intent，如果有就把特征码解密并与 pattern 对比，根据对比结果设置 UI。
private void doComparePattern(final List pattern)
首先检查 pattern 是否合法，然后从 Intent 或者 Settings 中 get 特征码，把特征码解密后与 pattern 对比，成功则调用 finishWithResultOk(null)，失败次数超过最大次数则调用 finishWithNegativeResult(result_failed)。
private void finishWithResultOk(char[] pattern)
private void finishWithNegativeResult(int resultCode)

4.2.2 LockPatternView.java

LockPatternView类主要是显示解锁的图形界面，在用户操作的时候显示连线与动画，用户操作完成后根据结果做提示。

添加图形点

private int getRowHit(float y)
遍历所有图形点行高，寻找坐标 y 在哪个图案点的行高范围内。
private int getColumnHit(float x)
遍历所有图形点列宽，寻找坐标 x 在哪个图案点的列宽范围内。
private Cell checkForNewHit(float x, float y)
根据getRowHit(float y)与getColumnHit(float x)返回的行、列判断是否是新的图形点，如果是返回新点，否则返回 null。
private Cell detectAndAddHit(float x, float y)
调用checkForNewHit(float x, float y)返回当前图形点，如图形点非 null，继续判断 pattern list 是否为空，如果不为空就把 last 与当前的图形点之间同一直线的其他点加入 list，然后把当前点加入 list。

按下事件

handleActionDown(MotionEvent event)
首先清理屏幕，获取当前手指的坐标，调用detectAndAddHit(float x, float y)并判断其返回值发送通知与局部刷新。

移动事件

private void handleActionMove(MotionEvent event)
检查手指移动过程中每一个点的坐标，判断如果 pattern list 不为空，则把最后一个图形点的坐标与当前手指坐标的区域进行局部刷新，如果在移动过程中加入了新的图形点则以此点坐标继续局部刷新。

弹起事件

private void handleActionUp(MotionEvent event)
检查 pattern list 如果不为空则停止添加，发送完成消息，全局刷新。

4.2.3 LockPatternUtils.java

图形摘要并加密

public static String patternToSha1(List pattern)
调用List<LockPatternView.Cell> pattern把 pattern list 进行信息摘要，然后使用 SHA-1 算法加密，返回加密的摘要。
public static String patternToString(List pattern)
把 pattern list 进行信息摘要，从左上角起编号为 00，至右下角止编号为 08，按照 list 中点的顺序生成编号序列，返回序列。