HarmonyOS开发:PatternLock的使用详解 原创

陈花花花
发布于 2025-3-28 20:06
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前言

在万物互联的智能时代,HarmonyOS凭借其分布式架构和原生开发框架,为开发者提供了全新的跨端开发体验。其中,手势密码(PatternLock)作为移动设备安全认证的核心组件之一,既承担着用户隐私保护的重任,也直接影响着人机交互的流畅性。那么本文就来详细介绍ArkUI框架中PatternLock组件的技术原理、开发实践与进阶用法,通过代码示例展现如何构建兼具安全性与体验感的智能认证模块,方便交流学习使用。

关于PatternLock

在HarmonyOS开发中,PatternLock是图案密码锁组件,以九宫格图案的方式输入密码,用于密码验证场景。手指在PatternLock组件区域按下时开始进入输入状态,手指离开屏幕时结束输入状态完成密码输入。(需要说明的是,该组件从API Version 9开始支持。)

PatternLock核心功能解析

1、组件架构特性

PatternLock是ArkUI框架提供的安全认证组件,采用三层架构设计:

  • 交互层:提供9宫格绘制界面,支持自定义连接路径样式与动态反馈;
  • 控制层:通过PatternLockController实现状态管理与生命周期控制;
  • 数据层:内置加密算法对轨迹坐标进行哈希处理,支持与系统安全服务联动。

2、核心参数配置

HarmonyOS开发:PatternLock的使用详解-鸿蒙开发者社区

3、样式继承树

关于PatternLock的样式继承树,如下所示:

PatternLock → CommonShape → CommonAttribute → Component

PatternLock样式设置

实际开发中,任何一个组件的样式相关的设置都是非常重要且常用的操作,那么PatternLock也不例外,接下来分享关于样式相关的使用操作。
HarmonyOS开发:PatternLock的使用详解-鸿蒙开发者社区
这里只分享关于PatternLock的样式设置相关的参数,具体的实际使用会在下一部分详细分享。

PatternLock基础使用

1、组件引入与控制器绑定

关于PatternLock的引入和初始化,具体如下所示:

// 导入组件库
import { PatternLock, PatternLockController } from '@ohos.arkui.ts/components';

// 创建控制器实例
private patternLockCtrl: PatternLockController = new PatternLockController();

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2、基础布局实现

PatternLock的基础布局设置,如下所示:

PatternLock(this.patternLockController)
        .sideLength(200)
        .circleRadius(9)
        .pathStrokeWidth(5)
        .regularColor('#ff182431') // 未选中的颜色
        .activeColor('#707070') // 激活状态的颜色
        .selectedColor('#707070') // 选中状态的颜色
        .pathColor('#707070') // 连线颜色
        .backgroundColor('#F5F5F5') // 背景色
        .autoReset(true)
        .activateCircleStyle({ // 动态波纹效果
            color: Color.Blue,
            radius: { value: 18, unit: LengthUnit.VP },
            enableWaveEffect: true  // 启用波纹动画
        })
        .onDotConnect((index: number) => {
          console.log("onDotConnect index: " + index)
          this.handlePatternComplete(index) // 具体实现方法在下一部分会介绍
        })
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3、事件处理与业务逻辑

接着是关于PatternLock的事件处理与业务逻辑,如下所示:
手势完成回调,如下所示:

private handlePatternComplete(input: number[]) {
    if (input.length < 5) {
        this.showToast("至少连接5个点");
        return;
    }
    const encrypted = this.encryptPattern(input); // 加密方法如下面关于密码加密算法所示
    this.validateWithServer(encrypted);
}

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由于涉及到加密的设置,关于密码加密算法如下所示:

private encryptPattern(coordinates: number[]): string {
    const salt = cryptoFramework.createRandom(16);
    const sha256 = cryptoFramework.createHash("SHA256");
    sha256.update({ data: new Int32Array(coordinates) });
    return sha256.digest().then(hash => {
        return salt + hash.toHex();
    });
}
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关于异常处理机制,如下所示:

private errorCount: number = 0;

private handleValidationError() {
    this.errorCount++;
    if (this.errorCount >= 3) {
        this.patternLockCtrl.lock(30000); // 锁定30秒
        this.showAlert("账号已锁定");
    }
}
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4、事件

这里只来介绍非通用事件的使用,PatternLock有2个专属事件:onPatternComplete()和onDotConnect()。

onPatternComplete()方法

语法:onPatternComplete(callback: (input: Array<number>) => void)
使用:密码输入结束时触发该回调。
参数:
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onDotConnect()方法

语法:onDotConnect(callback: Callback<number>)
使用:密码输入选中宫格圆点时触发该回调。
说明:回调参数为选中宫格圆点顺序的数字,数字为选中宫格圆点的索引值(第一行圆点从左往右依次为0、1、2,第二行圆点依次为3、4、5,第三行圆点依次为6、7、8)。

5、构造函数

constructor()是PatternLockController的构造函数。
系统能力: SystemCapability.ArkUI.ArkUI.Full

6、重置状态

reset()是重置组件状态。
系统能力: SystemCapability.ArkUI.ArkUI.Full

7、高阶玩法

然后再分享2个高阶一点的玩法。
生物特征融合认证,具体如下所示:

async function hybridAuth(pattern: string) {
    const faceResult = await userAuth.auth(Type.FACE);
    if (faceResult === AuthResult.SUCCESS) {
        return this.quickUnlock(pattern);
    }
    return this.strictValidate(pattern);
}
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分布式场景实现,具体如下所示:

// 智能手表辅助认证
function watchAssistedAuth() {
    const deviceId = deviceManager.getTrustedDevices()[0];
    distributedLock.begin(deviceId);
    // 同步绘制轨迹...
}
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PatternLock使用示例

最后再来分享一个关于PatternLock的详细使用示例,模拟一个验证手势密码是否正确,具体代码如下所示:

// test.ets
import { LengthUnit } from '@kit.ArkUI'

@Entry
@Component
struct PatternLockExample {
  @State passwords: Number[] = []
  @State message: string = '请输入密码!'
  private patternLockController: PatternLockController = new PatternLockController()

  build() {
    Column() {
      Text(this.message).textAlign(TextAlign.Center).margin(20).fontSize(20)
      PatternLock(this.patternLockController)
        .sideLength(200)
        .circleRadius(9)
        .pathStrokeWidth(5)
        .activeColor('#707066')
        .selectedColor('#707066')
        .pathColor('#707066')
        .backgroundColor('#F6F6F6')
        .autoReset(true)
        .activateCircleStyle({
          color: '#606060',
          radius: { value: 16, unit: LengthUnit.VP },
          enableWaveEffect: true
        })
        .onDotConnect((index: number) => {

        })
        .onPatternComplete((input: Array<number>) => {
          // 输入的密码长度小于5时,提示重新输入
          if (input.length < 5) {
            this.message = '密码长度需大于5位,请重新输入。'
            return
          }
          // 判断密码长度是否大于0
          if (this.passwords.length > 0) {
            // 判断两次输入的密码是否相同,相同则提示密码设置成功,否则提示重新输入
            if (this.passwords.toString() === input.toString()) {
              this.passwords = input
              this.message = '密码设置成功: ' + this.passwords.toString()
              this.patternLockController.setChallengeResult(PatternLockChallengeResult.CORRECT)
            } else {
              this.message = '两次输入的密码不一致,请重新输入。'
              this.patternLockController.setChallengeResult(PatternLockChallengeResult.WRONG)
            }
          } else {
            // 提示第二次输入密码
            this.passwords = input
            this.message = "请重新输入。"
          }
        })
      Button('重置手势密码').margin(40).onClick(() => {
        // 重置密码锁
        this.patternLockController.reset()
        this.passwords = []
        this.message = '请输入密码。'
      })
    }.width('100%').height('100%')
  }
}
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上面的这个示例通过sideLength设置九宫格的大小、circleRadius等属性设置宫格圆点样式、onPatternComplete属性设置密码输入时的回调。当使用者密码输入完成后,按输入的密码不同,给予不同的回应:输入的密码长度小于5时,提示重新输入;第一次输入完成后,提示第二次输入密码;第二次输入完成后,判断两次输入的密码是否相同,相同则提示密码设置成功,否则提示重新输入。然后可以通过’重置手势密码’按钮,可以重置密码锁。

结束语

通过上面的详细介绍,不难看出在HarmonyOS生态快速发展的今天,PatternLock组件已从单纯的安全认证工具,进化为连接分布式能力与场景化服务的智能枢纽。通过本文的深度介绍,我们开发者不仅能实现基础手势验证功能,更可结合AIoT设备打造多模态认证体系。随着ArkUI即将推出的三维手势识别与压力感应特性,手势密码将突破二维平面的限制,在车机控制、智能家居等场景展现更大潜力。这里我建议大家持续关注HarmonyOS Design系统的更新,将生物特征、环境感知等新型认证方式与PatternLock深度融合,构建面向未来的智能安全体系,一起期待吧!

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