轻松实现安卓(Android)九宫格解锁
投稿：daisy
在平常使用手机的过程中，九宫格解锁是我们经常接触到的。常见的比如有锁屏中的九宫格，还有支付宝中的九宫格等。因为九宫格可以保护用户的隐私，所以它的应用面很广泛。那么今天我们就来自定义一个属于自己的九宫格吧！
效果图
思路
首先我们来分析一下实现九宫格解锁的思路：当用户的手指触摸到某一个点时，先判断该点是否在九宫格的某一格范围之内，若在范围内，则该格变成选中的状态；之后用户手指滑动的时候，以该格的圆心为中心，用户手指为终点，两点连线。最后当用户手指抬起时，判断划过的九宫格密码是否和原先的密码匹配。
大致的思路流程就是上面这样的了，下面我们可以来实践一下。
Point 类
我们先来创建一个 Point 类，用来表示九宫格锁的九个格子。除了坐标 x ，y 之外，还有三种模式：正常模式、按下模式和错误模式。根据模式不同该格子的颜色会有所不同，这会在下面中说明。
public class Point {
private float x;
private float y;
// 正常模式
public static final int NORMAL_MODE = 1;
// 按下模式
public static final int PRESSED_MODE = 2;
// 错误模式
public static final int ERROR_MODE = 3;
private int state = NORMAL_MODE;
// 表示该格的密码，比如“1”、“2”等
private String mark;
public String getMark() {
return mark;
}
public void setMark(String mark) {
this.mark = mark;
}
public Point(float x, float y, String mark) {
this.x = x;
this.y = y;
this.mark = mark;
}
public int getState() {
return state;
}
public void setState(int state) {
this.state = state;
}
public float getX() {
return x;
}
public void setX(float x) {
this.x = x;
}
public float getY() {
return y;
}
public void setY(float y) {
this.y = y;
}
}
RotateDegrees类
有了上面的 Point 类之后，我们还要创建一个 RotateDegrees 类，主要作用是计算两个 Point 坐标之间的角度：
public class RotateDegrees {
/**
* 根据传入的point计算出它们之间的角度
* @param a
* @param b
* @return
*/
public static float getDegrees(Point a, Point b) {
float degrees = 0;
float aX = a.getX();
float aY = a.getY();
float bX = b.getX();
float bY = b.getY();
if (aX == bX) {
if (aY < bY) {
degrees = 90;
} else {
degrees = 270;
}
} else if (bY == aY) {
if (aX < bX) {
degrees = 0;
} else {
degrees = 180;
}
} else {
if (aX > bX) {
if (aY > bY) { // 第三象限
degrees = 180 + (float) (Math.atan2(aY - bY, aX - bX) * 180 / Math.PI);
} else { // 第二象限
degrees = 180 - (float) (Math.atan2(bY - aY, aX - bX) * 180 / Math.PI);
}
} else {
if (aY > bY) { // 第四象限
degrees = 360 - (float) (Math.atan2(aY - bY, bX - aX) * 180 / Math.PI);
} else { // 第一象限
degrees = (float) (Math.atan2(bY - aY, bX - aX) * 180 / Math.PI);
}
}
}
return degrees;
}
/**
* 根据point和(x,y)计算出它们之间的角度
* @param a
* @param bX
* @param bY
* @return
*/
public static float getDegrees(Point a, float bX, float bY) {
Point b = new Point(bX, bY, null);
return getDegrees(a, b);
}
}
ScreenLockView 类
然后我们要先准备好关于九宫格的几张图片，比如在九宫格的格子中，NORMAL_MODE 模式下是蓝色的，被手指按住时九宫格的格子是绿色的，也就是对应着上面 Point 类的中 PRESSED_MODE 模式，还有 ERROR_MODE 模式下是红色的。另外还有圆点之间的连线，也是根据模式不同颜色也会不同。在这里我就不把图片贴出来了。
有了图片资源之后，我们要做的就是先在构造器中加载图片：
public class ScreenLockView extends View {
private static final String TAG = "ScreenLockView";
// 错误格子的图片
private Bitmap errorBitmap;
// 正常格子的图片
private Bitmap normalBitmap;
// 手指按下时格子的图片
private Bitmap pressedBitmap;
// 错误时连线的图片
private Bitmap lineErrorBitmap;
// 手指按住时连线的图片
private Bitmap linePressedBitmap;
// 偏移量，使九宫格在屏幕中央
private int offset;
// 九宫格的九个格子是否已经初始化
private boolean init;
// 格子的半径
private int radius;
// 密码
private String password = "123456";
// 九个格子
private Point[][] points = new Point[3][3];
private int width;
private int height;
private Matrix matrix = new Matrix();
private float moveX = -1;
private float moveY = -1;
// 是否手指在移动
private boolean isMove;
// 是否可以触摸，当用户抬起手指，划出九宫格的密码不正确时为不可触摸
private boolean isTouch = true;
// 用来存储记录被按下的点
private List<Point> pressedPoint = new ArrayList<>();
// 屏幕解锁监听器
private OnScreenLockListener listener;
public ScreenLockView(Context context) {
this(context, null);
}
public ScreenLockView(Context context, AttributeSet attrs) {
this(context, attrs, 0);
}
public ScreenLockView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
errorBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.bitmap_error);
normalBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.bitmap_normal);
pressedBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.bitmap_pressed);
lineErrorBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.line_error);
linePressedBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.line_pressed);
radius = normalBitmap.getWidth() / 2;
}
...
}
在构造器中我们主要就是把图片加载完成，并且得到了格子的半径，即图片宽度的一半。
之后我们来看看 onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) 方法：
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
int heightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
if (widthSize > heightSize) {
offset = (widthSize - heightSize) / 2;
} else {
offset = (heightSize - widthSize) / 2;
}
setMeasuredDimension(widthSize, heightSize);
}
在 onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) 方法中，主要得到对应的偏移量，以便在下面的 onDraw(Canvas canvas) 把九宫格绘制在屏幕中央。
下面就是 onDraw(Canvas canvas) 方法：
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
if (!init) {
width = getWidth();
height = getHeight();
initPoint();
init = true;
}
// 画九宫格的格子
drawPoint(canvas);
if (moveX != -1 && moveY != -1) {
// 画直线
drawLine(canvas);
}
}
首先判断了是否为第一次调用 onDraw(Canvas canvas) 方法，若为第一次则对 points 进行初始化：
// 初始化点
private void initPoint() {
points[0][0] = new Point(width / 4, offset + width / 4, "0");
points[0][1] = new Point(width / 2, offset + width / 4, "1");
points[0][2] = new Point(width * 3 / 4, offset + width / 4, "2");
points[1][0] = new Point(width / 4, offset + width / 2, "3");
points[1][1] = new Point(width / 2, offset + width / 2, "4");
points[1][2] = new Point(width * 3 / 4, offset + width / 2, "5");
points[2][0] = new Point(width / 4, offset + width * 3 / 4, "6");
points[2][1] = new Point(width / 2, offset + width * 3 / 4, "7");
points[2][2] = new Point(width * 3 / 4, offset + width * 3 / 4, "8");
}
在 initPoint() 方法中主要创建了九个格子，并设置了相应的位置和密码。初始化完成之后把 init 置为 false ,下次不会再调用。
回过头再看看 onDraw(Canvas canvas) 中其他的逻辑，接下来调用了 drawPoint(canvas) 来绘制格子：
// 画九宫格的格子
private void drawPoint(Canvas canvas) {
for (int i = 0; i < points.length; i++) {
for (int j = 0; j < points[i].length; j++) {
int state = points[i][j].getState();
if (state == Point.NORMAL_MODE) {
canvas.drawBitmap(normalBitmap, points[i][j].getX() - radius, points[i][j].getY() - radius, null);
} else if (state == Point.PRESSED_MODE) {
canvas.drawBitmap(pressedBitmap, points[i][j].getX() - radius, points[i][j].getY() - radius, null);
} else {
canvas.drawBitmap(errorBitmap, points[i][j].getX() - radius, points[i][j].getY() - radius, null);
}
}
}
}
在绘制格子还是很简单的，主要分为了三种：普通模式下的格子、按下模式下的格子以及错误模式下的格子。
onTouchEvent
在绘制好了格子之后，我们先不看最后的 drawLine(canvas) 方法，因为绘制直线是和用户手指的触摸事件息息相关的，所以我们先把目光转向 onTouchEvent(MotionEvent event) 方法：
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
if (isTouch) {
float x = event.getX();
float y = event.getY();
Point point;
switch (event.getAction()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
// 判断用户触摸的点是否在九宫格的任意一个格子之内
point = isPoint(x, y);
if (point != null) {
point.setState(Point.PRESSED_MODE); // 切换为按下模式
pressedPoint.add(point);
}
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
if (pressedPoint.size() > 0) {
point = isPoint(x, y);
if (point != null) {
if (!crossPoint(point)) {
point.setState(Point.PRESSED_MODE);
pressedPoint.add(point);
}
}
moveX = x;
moveY = y;
isMove = true;
}
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
isMove = false;
String tempPwd = "";
for (Point p : pressedPoint) {
tempPwd += p.getMark();
}
if (listener != null) {
listener.getStringPassword(tempPwd);
}
if (tempPwd.equals(password)) {
if (listener != null) {
listener.isPassword(true);
}
} else {
for (Point p : pressedPoint) {
p.setState(Point.ERROR_MODE);
}
isTouch = false;
this.postDelayed(runnable, 1000);
if (listener != null) {
listener.isPassword(false);
}
}
break;
}
invalidate();
}
return true;
}
public interface OnScreenLockListener {
public void getStringPassword(String password);
public void isPassword(boolean flag);
}
public void setOnScreenLockListener(OnScreenLockListener listener) {
this.listener = listener;
}
在 MotionEvent.ACTION_DOWN 中，先在 isPoint(float x, float y) 方法内判断了用户触摸事件的坐标点是否在九宫格的任意一格之内。如果是，则需要把该九宫格的格子添加到 pressedPoint 中：
// 该触摸点是否为格子
private Point isPoint(float x, float y) {
Point point;
for (int i = 0; i < points.length; i++) {
for (int j = 0; j < points[i].length; j++) {
point = points[i][j];
if (isContain(point, x, y)) {
return point;
}
}
}
return null;
}
// 该点(x，y)是否被包含
private boolean isContain(Point point, float x, float y) {
// 该点的(x,y)与格子圆心的距离若小于半径就是被包含了
return Math.sqrt(Math.pow(x - point.getX(), 2f) + Math.pow(y - point.getY(), 2f)) <= radius;
}
接下来就是要看 MotionEvent.ACTION_MOVE 的逻辑了。一开始判断了用户触摸的点是否为九宫格的某个格子。但是比 MotionEvent.ACTION_DOWN 还多了一个步骤：若用户触摸了某个格子，还要判断该格子是否已经被包含在 pressedPoint 里面了。
// 是否该格子已经被包含在pressedPoint里面了
private boolean crossPoint(Point point) {
if (pressedPoint.contains(point)) {
return true;
}
return false;
}
最后来看看 MotionEvent.ACTION_UP ，把 pressedPoint 里保存的格子遍历后得到用户划出的密码，再和预先设置的密码比较，若相同则回调 OnScreenLockListener 监听器；不相同则把 pressedPoint 中的所有格子的模式设置为错误模式，并在 runnable 中调用 reset() 清空 pressedPoint ，重绘视图，再回调监听器。
private Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
isTouch = true;
reset();
invalidate();
}
};
// 重置格子
private void reset(){
for (int i = 0; i < points.length; i++) {
for (int j = 0; j < points[i].length; j++) {
points[i][j].setState(Point.NORMAL_MODE);
}
}
pressedPoint.clear();
}
现在我们回过头来看看之前在 onDraw(Canvas canvas) 里面的 drawLine(Canvas canvas) 方法：
// 画直线
private void drawLine(Canvas canvas) {
// 将pressedPoint中的所有格子依次遍历，互相连线
for (int i = 0; i < pressedPoint.size() - 1; i++) {
// 得到当前格子
Point point = pressedPoint.get(i);
// 得到下一个格子
Point nextPoint = pressedPoint.get(i + 1);
// 旋转画布
canvas.rotate(RotateDegrees.getDegrees(point, nextPoint), point.getX(), point.getY());
matrix.reset();
// 根据距离设置拉伸的长度
matrix.setScale(getDistance(point, nextPoint) / linePressedBitmap.getWidth(), 1f);
// 进行平移
matrix.postTranslate(point.getX(), point.getY() - linePressedBitmap.getWidth() / 2);
if (point.getState() == Point.PRESSED_MODE) {
canvas.drawBitmap(linePressedBitmap, matrix, null);
} else {
canvas.drawBitmap(lineErrorBitmap, matrix, null);
}
// 把画布旋转回来
canvas.rotate(-RotateDegrees.getDegrees(point, nextPoint), point.getX(), point.getY());
}
// 如果是手指在移动的情况
if (isMove) {
Point lastPoint = pressedPoint.get(pressedPoint.size() - 1);
canvas.rotate(RotateDegrees.getDegrees(lastPoint, moveX, moveY), lastPoint.getX(), lastPoint.getY());
matrix.reset();
Log.i(TAG, "the distance : " + getDistance(lastPoint, moveX, moveY) / linePressedBitmap.getWidth());
matrix.setScale(getDistance(lastPoint, moveX, moveY) / linePressedBitmap.getWidth(), 1f);
matrix.postTranslate(lastPoint.getX(), lastPoint.getY() - linePressedBitmap.getWidth() / 2);
canvas.drawBitmap(linePressedBitmap, matrix, null);
canvas.rotate(-RotateDegrees.getDegrees(lastPoint, moveX, moveY), lastPoint.getX(), lastPoint.getY());
}
}
// 根据point和坐标点计算出之间的距离
private float getDistance(Point point, float moveX, float moveY) {
Point b = new Point(moveX,moveY,null);
return getDistance(point,b);
}
// 根据两个point计算出之间的距离
private float getDistance(Point point, Point nextPoint) {
return (float) Math.sqrt(Math.pow(nextPoint.getX() - point.getX(), 2f) + Math.pow(nextPoint.getY() - point.getY(), 2f));
}
drawLine(Canvas canvas) 整体的逻辑并不复杂，首先将 pressedPoint 中的所有格子依次遍历，将它们连线。之后若是用户的手指还有滑动的话，把最后一个格子和用户手指触摸的点连线。
总结
ScreenLockView 中的代码差不多就是这些了，实现效果还算不错吧，当然你也可以自己设置喜欢的九宫格图片，只要替换一下就可以了。如果对本篇文章有疑问可以留言。希望本文的内容对大家开发Android能有所帮助。