使用 Firebase (Java) 在 Android 中进行用户身份验证

什么是 Firebase？

Firebase 是一个移动（Android 或 iOS）和 Web 应用程序开发平台，提供一套基于云的工具和服务谷歌。它是一个后端即服务（ BaaS ），使开发人员能够快速高效地构建和部署应用程序，并具有用于身份验证、实时数据库、云存储、托管等的内置功能。

在本教程中，我们将使用 Firebase 构建一个简单的 Java Android 应用程序进行身份验证，允许用户创建帐户。登录和注销帐户。我们还将介绍如何将 Android 手机用作模拟器。

先决条件

在开始本教程之前，您应该了解 Android 应用程序开发的基础知识。

此外，您的计算机上必须安装以下软件：

• 安卓工作室：安卓工作室是用于开发 Android 应用程序的官方 IDE。它具有大量功能，包括代码编辑、布局设计、调试和用于测试的模拟器。
• Java 开发工具包 (JDK)：在本教程中，我们将使用爪哇构建我们的应用程序。 Android Studio 需要 JDK 8 或更高版本。
• Android SDK（软件开发工具包）：Android SDK 是 Google 提供的用于开发 Android 应用程序的工具和库的集合。
• Android 虚拟设备 (AVD) 管理器：AVD 管理器是 Android Studio 提供的工具，可让您创建和管理用于测试应用程序的虚拟设备。

第 1 步：创建一个新的 Android 应用程序

• 打开 Android Studio，然后在欢迎屏幕上单击“启动新的 Android Studio 项目”。如果没有看到此选项，您可以转到“文件”>“新建”>“新建项目”来创建一个新项目。
• 接下来，您将为您的项目选择一个模板。 Android Studio 为不同类型的应用提供了多种模板，例如“空 Activity”、“基本 Activity”、“全屏 Activity”等。选择“空活动”并单击“下一步”。

项目模板选择

• 在“空活动”对话框中，您可以为应用程序设置其他设置。您将看到为项目配置各种设置的提示，例如项目名称、包名称、位置、最低 SDK 和语言。填写所需信息；在本例中，项目名称为“FirebaseAuthApp”，然后单击“完成”。

• Android Studio 将使用所选模板创建一个新项目并生成必要的文件和文件夹。这可能需要几分钟的时间，具体取决于您的系统的性能和容量。项目构建完成后，您将在“项目”选项卡中看到项目结构、布局编辑器中的 Activity_main.xml 布局文件以及编辑器中的 mainactivity.java 文件。
• 单击工具栏上的“Build”，然后选择“Build Project”以生成包含应用程序代码和资源的 APK 文件。注意：如果您之前触发过构建或者对项目进行了需要完整构建的更改，则您可能会看到“重建项目”而不是“构建项目”。

第 2 步：运行并测试应用程序。

为此，您可以连接物理 Android 设备或启动模拟器。

要使用模拟器，请按照下列步骤操作：

• 单击 Android Studio 工具栏中的“设备管理器”以打开 Android 虚拟设备 (AVD) 管理器。

AVD管理器

• 创建或选择现有的虚拟设备：如果您已有虚拟设备，请单击播放按钮以启动 AVD 中的模拟器。如果您没有，请单击“创建设备”以创建新的模拟器或虚拟设备。选择您喜欢的硬件配置（尺寸、分辨率、密度等），然后选择下一步。之后，选择系统映像和 Android 版本。让它下载，然后设置模拟器设置。

硬件选型

• 创建虚拟设备后，单击播放按钮启动模拟器。
• 模拟器运行后，导航到工具栏并单击“运行”按钮以在模拟器上运行您的项目。它将自动在模拟器上构建并安装应用程序。您应该在模拟器上看到“Hello World”。

模拟器

要连接到物理 Android 设备，请按照以下步骤操作：

在您的 Android 设备（手机或平板电脑）上，打开设置并导航至“关于手机”。单击“软件信息”。

• 打开它后，向下滚动并查找“内部版本号”。点击它七次（该数字可能因手机而异；我使用的是三星手机），它将打开开发模式。
• 在此阶段，它可能会要求您输入密码；输入它，就完成了。返回设置主页，您应该会看到开发者选项。
• 单击“开发人员选项”，然后打开“USB 调试”。
• 使用 USB 线将设备连接到计算机。您将看到一条弹出消息，要求您允许从计算机进行 USB 调试。
• 返回 Android Studio 并导航至 AVD 管理器。在工具栏上，您的设备应该会显示；选择它并运行该应用程序。几分钟后，该应用程序应在您的 Android 设备上打开，您将看到“Hello World”主页。

注意：还有其他方法可以将物理设备作为模拟器连接到 Android studio，例如无线调试，但在本教程中，我们将使用 USB 调试。

第 3 步：创建用户界面

在此步骤中，我们将创建用户界面和设计。导航到“app/res”文件夹；这是大多数用户界面更改发生的地方。

• 添加颜色：打开“app/res/values/colors.xml”文件并为我们的应用程序添加颜色代码。

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <resources> <color name="slateblue"> #6F58C9</color> <color name="black">#FF000000</color> <color name="white"> #FFFFFFFF</color> </resources>

• 添加字体：右键单击“res”文件夹，然后单击“新建”，向下滚动到“文件夹”，然后从下拉列表中选择“字体文件夹”。或者创建一个新文件夹并将其命名为“font”。下载并复制这个字体进入字体文件夹。
• 创建可绘制资源：我们将在登录和注册页面上创建并添加登录、对话框、表单输入框、按钮、背景图像和矢量资源。为此，请按照以下步骤操作：
  • 添加背景图像：下载此图像并将其复制到可绘制文件夹中。
• 添加自定义可绘制资源文件：在“res”文件夹中，导航到“可绘制”文件夹，右键单击它，单击“新建”，然后选择“可绘制资源文件”。将名称保存为“custom_edittext”并更改从选择器到形状的根元素，然后单击“确定”。
• 打开文件并添加以下代码行：

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <shape xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:shape="rectangle"> <stroke android:width="2dp" android:color="@color/slateblue"/> <corners android:radius="30dp"/> </shape>

• 
  

  • 添加矢量图像：
    • 在“res”文件夹中，导航到“drawable”文件夹，右键单击它，单击“新建”，然后选择“矢量资源”。在这里，我们将下载表单的矢量图像。
    • 单击剪贴画并在搜索栏中输入“人物”。选择“人物”艺术，单击“下一步”，然后选择“完成”。
    • 重复这些步骤，但下载“锁定”的矢量图像。
    • 打开每个文件的 XML 代码并将色调更改为酒红色。 'android:tint="@color/slateblue"'。

第 4 步：创建新活动。

• 导航到“app/java/com.example.firebaseauthapp”文件夹，右键单击它，然后选择“新建”。向下滚动并点击“活动”，然后选择“空活动”。
• 将活动重命名为“SignUpActivity”，选中“启动器活动”框，然后单击“完成”。

报名活动

• 重复步骤（不包括将其设为启动器活动），这次是“LoginActivity”。

• 打开“app/manifests/AndroidManifest.xml”文件并从主活动块中删除意图过滤器，并将“android:exported=”true””更改为“android:exported=”false””。它应该看起来像这样：

  
  

 <activity android:name=".LoginActivity" android:exported="false" /> <activity android:name=".SignUpActivity" android:exported="true"> <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.MAIN" /> <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /> </intent-filter> </activity> <activity android:name=".MainActivity" android:exported="false"> </activity>

第 5步：编辑活动。

• 打开“app/res/layout/activity_main.xml”文件。
• 添加以下代码：

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:background="@drawable/wallbg" tools:context=".MainActivity"> <TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="Hello World!" android:textColor="@color/slateblue" android:textSize="26sp" android:textStyle="bold" app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent" app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent" app:layout_constraintStart_toStartOf="parent" app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/> </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

• 打开“app/res/layout/activity_sign_up.xml”文件。
• 添加以下代码：

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical" android:gravity="center" android:background="@drawable/wallbg" tools:context=".SignUpActivity"> <androidx.cardview.widget.CardView android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_margin="30dp" app:cardCornerRadius="30dp" app:cardElevation="20dp"> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:orientation="vertical" android:layout_gravity="center_horizontal" android:padding="24dp" android:background="@drawable/custom_edittext"> <TextView android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="Sign Up" android:textSize="36sp" android:textAlignment="center" android:textStyle="bold" android:textColor="@color/slateblue" /> <EditText android:layout_width="match_parent" android:layout_height="50dp" android:id="@+id/signup_email" android:background="@drawable/custom_edittext" android:layout_marginRight="40dp" android:layout_marginTop="40dp" android:padding="8dp" android:hint="Email" android:drawableLeft="@drawable/baseline_person_24" android:drawablePadding="8dp" android:textColor="@color/black" /> <EditText android:layout_width="match_parent" android:layout_height="50dp" android:id="@+id/signup_password" android:background="@drawable/custom_edittext" android:layout_marginRight="40dp" android:layout_marginTop="20dp" android:padding="8dp" android:hint="Password" android:drawableLeft="@drawable/baseline_lock_24" android:drawablePadding="8dp" android:textColor="@color/black" /> <Button android:layout_width="match_parent" android:layout_height="60dp" android:text="Sign Up" android:id="@+id/signup_button" android:textSize="18sp" android:layout_marginTop="30dp" android:backgroundTint="@color/slateblue" app:cornerRadius = "20dp" /> <TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:id="@+id/loginRedirectText" android:text="Already a user. Login" android:layout_gravity="center" android:padding="8dp" android:layout_marginTop="10dp" android:textColor="@color/slateblue" android:textSize="18sp" /> </LinearLayout> </androidx.cardview.widget.CardView> </LinearLayout>

• 导航至 app/res/layout/activity_login.xml。
• 添加以下代码：

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical" android:gravity="center" android:background="@drawable/wallbg" tools:context=".LoginActivity"> <androidx.cardview.widget.CardView android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_margin="30dp" app:cardCornerRadius="30dp" app:cardElevation="20dp"> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:orientation="vertical" android:layout_gravity="center_horizontal" android:padding="24dp" android:background="@drawable/custom_edittext"> <TextView android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="Login" android:textSize="36sp" android:textAlignment="center" android:textStyle="bold" android:textColor="@color/slateblue" /> <EditText android:layout_width="match_parent" android:layout_height="50dp" android:id="@+id/login_email" android:background="@drawable/custom_edittext" android:layout_marginRight="40dp" android:layout_marginTop="40dp" android:padding="8dp" android:hint="Email" android:drawableLeft="@drawable/baseline_person_24" android:drawablePadding="8dp" android:textColor="@color/black" /> <EditText android:layout_width="match_parent" android:layout_height="50dp" android:id="@+id/login_password" android:background="@drawable/custom_edittext" android:layout_marginRight="40dp" android:layout_marginTop="20dp" android:padding="8dp" android:hint="Password" android:drawableLeft="@drawable/baseline_lock_24" android:drawablePadding="8dp" android:textColor="@color/black" /> <Button android:layout_width="match_parent" android:layout_height="60dp" android:text="Login" android:id="@+id/login_button" android:textSize="18sp" android:layout_marginTop="30dp" android:backgroundTint="@color/slateblue" app:cornerRadius = "20dp" /> <TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:id="@+id/signUpRedirectText" android:text="Not yet registered? Sign Up" android:layout_gravity="center" android:padding="8dp" android:layout_marginTop="10dp" android:textColor="@color/slateblue" android:textSize="18sp" /> </LinearLayout> </androidx.cardview.widget.CardView> </LinearLayout>

第 6 步：设置 Firebase 身份验证

• 导航到菜单栏并点击“工具”，然后选择 Firebase。
• 完成此操作后，您将看到一个侧面弹出栏。滚动浏览并单击“身份验证” ，然后选择“使用自定义身份验证系统进行身份验证”。请记住，这是一个 Java Android 教程，因此请确保您选择的选项不使用 KOTLIN。

• 单击 按钮连接到 Firebase。它会将您重定向到 Firebase 控制台。如果您尚未创建帐户，请确保创建一个。您可能会登录；如果没有，请登录。
• 当你创建一个新项目时，它会根据Android Studio中的项目名称建议一个名称。您可以选择保留它或重命名它。我的是“FirebaseAuthApp”。
• 在下一个提示中，为项目禁用 Google Analytics，然后创建项目。
• 创建项目后，您将看到一条提示，要求您将 Android Studio 连接到 Firebase。选择“确定”，就完成了。
• 返回 Firebase 控制台并打开新创建的项目。
• 单击“构建”，然后选择“身份验证”。单击“开始”按钮。
• 通过选择“电子邮件/密码”并启用它来添加登录方法。这将使用您首选的方法（在本例中为电子邮件或密码）构建您的自定义身份验证系统。

登录方式

• 导航回 Android Studio。您应该会看到一条弹出消息，表明您的应用 com.example.firebaseauthapp 现已连接到您的 Firebase 项目。
• 单击助手工具栏上的按钮并选择“接受更改”，将 Firebase 身份验证 SDK 添加到您的应用程序。
• 完成后，您将在助手工具栏上看到一条提示，说明依赖项已正确设置。

• 关闭工具栏并打开 Gradle。
• 单击 Gradle 工具栏左上角的 Gradle 图标。
• 在搜索栏上输入“signingRedport”，然后按 Enter 键。
• 一旦构建分析器结果可用，请复制 SHA1 哈希值。
• 返回 Firebase 控制台并单击项目概述，然后选择项目设置。

注意：如果您的项目中有多个应用程序，请转到项目概述，然后单击“应用程序”并选择您要验证的应用程序。

• 导航到项目的底部并添加指纹。粘贴 SHA1 哈希值，然后选择“保存”。”您将收到一条提示，提示“已添加新证书指纹”。

第7步：向项目添加身份验证。

• 打开“com/example/firebaseauthapp/SignUpActivity.java”文件。
• 添加必要的导入，声明 FirebaseAuth 实例，并在注册活动的“onCreate”方法中对其进行初始化。它应该看起来像这样：

 package com.example.firebaseauthapp; import androidx.annotation.NonNull; import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity; import android.content.Intent; import android.os.Bundle; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.EditText; import android.widget.TextView; import android.widget.Toast; import com.google.android.gms.tasks.OnCompleteListener; import com.google.android.gms.tasks.Task; import com.google.firebase.auth.AuthResult; import com.google.firebase.auth.FirebaseAuth; public class SignUpActivity extends AppCompatActivity { // Declare any other necessary variables. private FirebaseAuth auth; private EditText signupEmail, signupPassword; private Button signupButton; private TextView loginRedirectText; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_sign_up); //Initialize the FirebaseAuth instance in the onCreate() auth = FirebaseAuth.getInstance(); signupEmail = findViewById(R.id.signup_email); signupPassword = findViewById(R.id.signup_password); signupButton = findViewById(R.id.signup_button); loginRedirectText = findViewById(R.id.loginRedirectText); signupButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { String user = signupEmail.getText().toString().trim(); String pass = signupPassword.getText().toString().trim(); if (user.isEmpty()){ signupEmail.setError("Email cannot be empty"); } if(pass.isEmpty()){ signupPassword.setError("Password cannot be empty"); } else{ auth.createUserWithEmailAndPassword(user, pass).addOnCompleteListener(new OnCompleteListener<AuthResult>() { @Override public void onComplete(@NonNull Task<AuthResult> task) { if(task.isSuccessful()){ Toast.makeText(SignUpActivity.this, "Signup Successful", Toast.LENGTH_SHORT).show(); startActivity(new Intent(SignUpActivity.this, LoginActivity.class)); } else{ Toast.makeText(SignUpActivity.this, "Signup Failed" + task.getException().getMessage(), Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } }); } } }); loginRedirectText.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { startActivity(new Intent(SignUpActivity.this, LoginActivity.class)); } }); } }

• 打开“com/example/firebaseauthapp/LoginActivity.java”文件。
• 添加以下代码：

 package com.example.firebaseauthapp; import androidx.annotation.NonNull; import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity; import android.content.Intent; import android.os.Bundle; import android.util.Patterns; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.EditText; import android.widget.TextView; import android.widget.Toast; import com.google.android.gms.tasks.OnFailureListener; import com.google.android.gms.tasks.OnSuccessListener; import com.google.firebase.auth.AuthResult; import com.google.firebase.auth.FirebaseAuth; public class LoginActivity extends AppCompatActivity { private FirebaseAuth auth; private EditText loginEmail, loginPassword; private TextView signupRedirectText; private Button loginButton; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_login); auth = FirebaseAuth.getInstance(); loginEmail = findViewById(R.id.login_email); loginPassword = findViewById(R.id.login_password); loginButton = findViewById(R.id.login_button); signupRedirectText = findViewById(R.id.signupRedirectText); loginButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { String email = loginEmail.getText().toString(); String pass = loginPassword.getText().toString(); if(!email.isEmpty() && Patterns.EMAIL_ADDRESS.matcher(email).matches()) { if (!pass.isEmpty()) { auth.signInWithEmailAndPassword(email, pass) .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<AuthResult>() { @Override public void onSuccess(AuthResult authResult) { Toast.makeText(LoginActivity.this, "Login Successful", Toast.LENGTH_SHORT).show(); startActivity(new Intent(LoginActivity.this, MainActivity.class )); finish(); } }).addOnFailureListener(new OnFailureListener() { @Override public void onFailure(@NonNull Exception e) { Toast.makeText(LoginActivity.this, "Login Failed", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }); } else { loginPassword.setError("Password cannot be empty"); } } else if (email.isEmpty()) { loginEmail.setError("Email cannot be empty"); } else { loginEmail.setError("Please enter a valid email"); } } }); signupRedirectText.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { startActivity(new Intent(LoginActivity.this, SignUpActivity.class)); } }); } }

• 运行应用程序并启动模拟器。

• 您应该看到一个功能齐全的应用程序。
• 转到 Firebase 控制台并单击“身份验证”。在“用户”选项卡下，您将看到新注册用户的列表。

通过执行这些步骤，您已成功集成 Firebase 并为您的应用程序设置用户身份验证。

Firebase 身份验证应用程序

结论

在本教程中，我们使用 Firebase 向 Android Java 应用程序添加用户身份验证。我们开发了一个应用程序，用户可以在其中创建帐户、注册和注销。我们还介绍了如何使用 Android 手机作为模拟器。

要扩展您对 Android 应用开发中的 Firebase 的了解，请参阅 Android 和 Firebase 文档。