前置知識

這篇文章的內(nèi)容會涉及以下前置 / 相關(guān)知識，貼心的我都幫你準(zhǔn)備好了，請享用~

Binder 機(jī)制

1. 概述

1.1 作用

ContentProvider 是進(jìn)程間內(nèi)容共享的統(tǒng)一接口。注意：ContentProvider 的作用不是實現(xiàn)進(jìn)程間通信，它只是為進(jìn)程間通信提供了一套統(tǒng)一接口，真正實現(xiàn)進(jìn)程間通信的是底層的 Binder 機(jī)制。

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1.2 優(yōu)點：透明地提供內(nèi)容

使用 ContentProvider 允許應(yīng)用透明地將數(shù)據(jù)開放給其它應(yīng)用，無論底層數(shù)據(jù)采用何種實現(xiàn)方式（網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存、文件或數(shù)據(jù)庫），外界對于數(shù)據(jù)的訪問方式都是統(tǒng)一的 & 固定的。外界只關(guān)心采用 CURD 來訪問 ContentProvider 的數(shù)據(jù)，至于其內(nèi)部數(shù)據(jù)的實現(xiàn)是采用文件存儲還是數(shù)據(jù)庫存儲，外界是不感知的。

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1.3 ContentProvider 是單例嗎？

通常來說，ContentProvider 是單例的，特殊情況可以設(shè)置android:multiprocess屬性來決定是不是單例：當(dāng)屬性值為 true 時，每個調(diào)用者進(jìn)程都會存在一個 ContentProvider 實例，官方的解釋是可以避免進(jìn)程間通訊的開銷，但是這種方式在實際開發(fā)中很少運(yùn)用。因此我們說一般情況下 ContentProvider 是單例的，只在服務(wù)提供進(jìn)程創(chuàng)建實例。

2. 相關(guān)概念

2.1 統(tǒng)一資源標(biāo)識符（URI）

統(tǒng)一資源標(biāo)識符（Uniform Resource Indentifier）的作用是 唯一標(biāo)識 ContentProvider 的數(shù)據(jù)。在通過 ContentResolver 解析數(shù)據(jù)時，URI 是必要的參數(shù)，其遵循的格式體現(xiàn)在ContentUris.java：

Content URIs have the syntax：content://authority/path/id

可以看到，URI 遵循固定的格式，一共分為四個部分：[圖片上傳失敗...(image-df2b78-1666750926778)]

例如：content://com.xx.demo/user/1

元素	描述
schema（方案）	固定為 content://
authority（權(quán)威）	標(biāo)識 ContentProvider 的唯一字符串，對應(yīng)于注冊時指定的 android:authority 屬性
path（路徑）	標(biāo)識 authority 數(shù)據(jù)的某些子集
id（記錄 id）	標(biāo)識 path 子集中的某個記錄（不指定是標(biāo)識全部記錄）

系統(tǒng)預(yù)置了一些 ContentProvider，例如通訊錄、媒體資源等，這里舉出一些常用的系統(tǒng) ContentProvider 的 Authority，它們的接口約定定義在目錄/android.provider：

Authority	描述
com.android.contacts	通訊錄
media	媒體
com.android.calendar	日歷
user_dictionary	用戶詞典

2.2 MIME 數(shù)據(jù)類型

MIME類型（Multipurpose Internal Mail Extensions，多用途互聯(lián)網(wǎng)郵件擴(kuò)展類型）是一種互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，用于指定某種擴(kuò)展名的文件與應(yīng)用程序的對應(yīng)關(guān)系。一個 MIME 類型分為「主類型」+「子類型」，例如 .html 文件對應(yīng)的 MIME 類型為 text/html，其中 text 為主類型，html 為子類型。

在 ContentProvider 中，通過 getType(Uri) 方法來確定 URI 對應(yīng)的 MIME 類型，返回值可以返回 標(biāo)準(zhǔn) MIME 類型或者自定義 MIME 類型，這是一個抽象方法，需要由子類實現(xiàn)：

ContentProvider.java

public abstract String getType(Uri uri);

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn) MIME 類型

標(biāo)準(zhǔn) MIME 類型中常見的主類型有：

聲音：audio
視頻：video
圖像：image
文本：text

對應(yīng)的 MIMIE 類型舉例：

擴(kuò)展名	MIME
.html	text/html
.txt	text/plain
.png	image/png
.jpeg	image/jpeg

2.2.2 自定義 MIME 類型

在 Android 中，自定義 MIME 類型的主類型只有兩種：

vnd.android.cursor.item：單行記錄
vnd.android.cursor.dir：多行記錄（集合）

例如通訊錄 ContentProvider 定義了兩種 MIME 類型，分別表示多條記錄和單條記錄：

ContactsContract.java

/**
 * The MIME type of {@link #CONTENT_URI} providing a directory of contact directories.
 */
public static final String CONTENT_TYPE = "vnd.android.cursor.dir/contact_directories";

/**
 * The MIME type of a {@link #CONTENT_URI} item.
 */
public static final String CONTENT_ITEM_TYPE = "vnd.android.cursor.item/contact_directory";

3. 主要方法

ContentProvider 使用表格的形式管理數(shù)據(jù)，對外暴露四個操作方法，分別是：添加、刪除、更新、查詢（insert、delete、update、query）：

添加數(shù)據(jù)（Binder 線程）
public abstract Uri insert(Uri uri, ContentValues values);

刪除數(shù)據(jù)（Binder 線程）
public abstract int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs);

更新數(shù)據(jù)（Binder 線程）
public abstract int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs);

查詢數(shù)據(jù)（Binder 線程）
public abstract Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder);

除了 4 個核心方法外，ContentProvider 還有其他比較重要的方法，例如：

啟動回調(diào)（主線程）
public abstract boolean onCreate();

返回 Uri 對應(yīng)的 MIME 類型（調(diào)用線程）
public abstract String getType(Uri uri);

需要注意：四個核心方法執(zhí)行在 ContentProvider 注冊進(jìn)程，并在 Binder 線程池中執(zhí)行，而不是主線程?？紤]到存在多線程并發(fā)訪問，為了保證數(shù)據(jù)安全在實現(xiàn) ContentProvider 是還需要保證線程同步。而 onCreate() 方法執(zhí)行在 ContentProvider 注冊進(jìn)程的主線程，因此不能執(zhí)行耗時操作。關(guān)于 onCreate() 方法的調(diào)用我在 第 4 節(jié) ContentProvider 的啟動過程 中會詳細(xì)介紹。

主要方法	執(zhí)行線程
insert()	Binder 線程
delete()	Binder 線程
update()	Binder 線程
query()	Binder 線程
onCreate()	主線程

3.1 插入數(shù)據(jù)

要插入一行新數(shù)據(jù)，需要使用 ContentProvider#insert(...)。例如，下面程序?qū)⒁粭l日程數(shù)據(jù)插入的系統(tǒng)日歷中：

ContentValues eventValues = new ContentValues();
eventValues.put(CalendarContract.Events.CALENDAR_ID, catId); // 日歷賬號 ID
eventValues.put(CalendarContract.Events.EVENT_TIMEZONE, TimeZone.getDefault().getID()); // 時區(qū)
eventValues.put(CalendarContract.Events.DTSTART, beginTimeMillis); // 開始時間
eventValues.put(CalendarContract.Events.DTEND, endTimeMillis); // 結(jié)束時間
eventValues.put(CalendarContract.Events.TITLE, title); // 標(biāo)題
eventValues.put(CalendarContract.Events.DESCRIPTION, description); // 描述
eventValues.put(CalendarContract.Events.EVENT_LOCATION, location); // 地點

Uri resultUri = context.getContentResolver().insert(CalendarContract.Events.CONTENT_URI, eventValues);
if(null == resultUri) {
    // 插入失敗
    return;
}

插入成功后會返回該行的 Uri，格式如下：

content://com.android.calendar/events<id_value>

URI 中的 <id_value> 就是該行 _ID 列的值，而前綴 content://com.android.calendar/events 正好就是插入數(shù)據(jù)時使用的 URI。需要注意的是，你不需要指定數(shù)據(jù)的 _ID列，該列是表的主鍵，ContentProvider 會自動維護(hù)該列并分配一個唯一值。而要從 Uri 中提取 _ID 列的值，可以調(diào)用 ContentUris.parseId(...)：

ContentUris.java

public static long parseId(Uri contentUri) {
    String last = contentUri.getLastPathSegment();
    return last == null ? -1 : Long.parseLong(last);
}

提示： 客戶端程序并非直接調(diào)用 ContentProvider#insert()，而是通過 ContentResolver#insert() 間接調(diào)用，下文會提到。

3.2 查詢數(shù)據(jù)

從 ContentProvider 中查詢數(shù)據(jù)的流程主要分為三個步驟：

3.2.1 請求訪問權(quán)限

ContentProvider 程序可以指定其他應(yīng)用程序必須具備的權(quán)限，例如讀取用戶詞典需要android.permission.READ_USER_DICTIONARY，寫入用戶詞典需要android.permission.WRITE_USER_DICTIONARY。

為了獲取 ContentProvider 程序所需的權(quán)限，你的應(yīng)用需要在 Manifest 文件中使用 <uses-permission> 來請求它們。當(dāng) Android Package Manager 安裝 APK 時，會提示用戶應(yīng)用所需要的權(quán)限，用戶繼續(xù)安裝相當(dāng)于隱式授予權(quán)限。當(dāng)然了，在 Android 6.0 以后部分權(quán)限還需要動態(tài)申請。

<uses-permission android：name = “ android.permission.READ_USER_DICTIONARY” >

3.2.2 構(gòu)造查詢條件

ContentProvider 查詢和 SQL 查詢是相似的，如下表對比：

ContentProvider 查詢	SQL 查詢	作用
Uri	FROM table_name	查詢的數(shù)據(jù)集合
projection	col,col,col...	查詢結(jié)果所需的列
selectionClause	WHERE col = value	選擇條件
selectionArgs	（沒有確切地等效項）	選擇條件參數(shù)（如果 selection ）中使用了 ? 占位符
sortOrder	ORDER BY col,col,...	結(jié)果集 Cursor 的排序規(guī)則

cursor = context .getContentResolver().query(
    UserDictionary.Words.CONTENT_URI,
    projection,
    selectionClause,
    selectionArgs,
    sortOrder);

例如查詢手機(jī)通訊錄：

Uri uri = ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.CONTENT_URI;

String[] projection = {
    ContactsContract.Contacts._ID,
    ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.DISPLAY_NAME,
    ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.NUMBER
};

String selectionClause = ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.NUMBER + " = ?";

String[] selectionArgs = {"123456"};

Cursor cursor = getContentResolver().query(uri, projection, selectionClause, selectionArgs, "sort_key COLLATE LOCALIZED asc");

此查詢類似于 SQL 查詢：

SELECT _ID, displayName, data1 FROM content://com.android.contacts/data/phones WHERE data1 = "123456" ORDER BY sort_key COLLATE LOCALIZED asc

3.2.3 處理結(jié)果集

查詢結(jié)果是一個 Cursor 對象，處理范例如下：

if (null == mCursor) {
    // 失敗
} else if (mCursor.getCount() < 1) {
    // 查詢結(jié)果為空
} else {
    // 查詢結(jié)果非空
    while (cursor.moveToNext()) {
        // 聯(lián)系人名稱
        String contractName = cursor.getString(cursor.getColumnIndexOrThrow(ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.DISPLAY_NAME));
        // 聯(lián)系人電話
        String phone = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.NUMBER));
        ...
    }
    cursor.close(); // 記得關(guān)閉結(jié)果集
}

3.3 刪除數(shù)據(jù)

刪除數(shù)據(jù)與查詢類似，需要構(gòu)造查詢條件，刪除操作結(jié)束會返回成功刪除的行數(shù)。

int rowsDeleted = context.getContentResolver().delete(...);

3.4 更新數(shù)據(jù)

更新操作類似于查詢操作和插入操作的結(jié)合體，既需要構(gòu)造 ContentValues 對象，也需要構(gòu)造查詢條件，刪除操作結(jié)束后返回成功修改的行數(shù)。

int rowsUpdated = context.getContentResolver().update(
    UserDictionary.Words.CONTENT_URI, 
    updateValues,
    selectionClause,
    selectionArgs
);

4. ContentProvider 核心類

4.1 ContentResolver

外界（包括當(dāng)前進(jìn)程的其他組件）無法直接訪問 ContentProvider 的，而是需要通過 ContentResolver 來間接訪問。這種設(shè)計的優(yōu)點是 統(tǒng)一管理應(yīng)用依賴的 ContentProvider，而不需要關(guān)心真正操作的 ContentProvider 實現(xiàn)類。

ContentResolver 是一個抽象類，我們熟悉的 Context#getContentResolver() 獲得的其實是它的子類 ApplicationContentResolver。

Context.java

public abstract ContentResolver getContentResolver();

ContextImpl.java

class ContextImpl extends Context {
    private final ApplicationContentResolver mContentResolver;

    @Override
    public ContentResolver getContentResolver() {
        return mContentResolver;
    }

    private static final class ApplicationContentResolver extends ContentResolver {
        private final ActivityThread mMainThread;

        @Override
        protected IContentProvider acquireProvider(Context context, String auth) {
            ...
        }

        @Override
        protected IContentProvider acquireExistingProvider(Context context, String auth) {
            ...
        }

        @Override
        public boolean releaseProvider(IContentProvider provider) {
            ...
        }
        ...
    }
}

在文章《Android | ContentProvider 精通篇》中，我會詳細(xì)介紹 ContentResolver#query(...) 方法的執(zhí)行過程，在那里我們再討論 ApplicationContentResolver 方法體中的具體行為。

4.2 ContentUris

ContentUris 是 Uri 的工具類，在 ContentUris 的文檔注釋中主要描述了 ContentProvider URI 所遵循的格式，此外 ContentUris 還提供了三個工具方法：

1、從 Uri 中解析主鍵 id
public static long parseId(Uri contentUri) {
    String last = contentUri.getLastPathSegment();
    return last == null ? -1 : Long.parseLong(last);
}

2、向 Uri 追加一個 id
public static Uri.Builder appendId(Uri.Builder builder, long id) {
    return builder.appendEncodedPath(String.valueOf(id));
}

3、向 Uri 追加一個 id
public static Uri withAppendedId(Uri contentUri, long id) {
    return appendId(contentUri.buildUpon(), id).build();
}

4.3 UriMatcher

UriMatcher 是用于自定義 ContentProvider 的工具類，主要作用是根據(jù) Uri 匹配對應(yīng)的數(shù)據(jù)表。

public class ExampleProvider extends ContentProvider {

    1、初始化 UriMatcher 對象，NO_MATCH 表示不匹配任何 Uri
    private static final UriMatcher uriMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);

    2、注冊 Uri 已經(jīng)對應(yīng)的返回碼
    static {
        uriMatcher.addURI("com.example.app.provider", "table3", 1);
        uriMatcher.addURI("com.example.app.provider", "table3/#", 2);
    }
...
    3、 查詢
    public Cursor query(
        Uri uri,
        String[] projection,
        String selection,
        String[] selectionArgs,
        String sortOrder) {

        switch (uriMatcher.match(uri)) {
            case 1:
                3.1 匹配 table3
                if (TextUtils.isEmpty(sortOrder)) sortOrder = "_ID ASC";
                break;
            case 2:
                3.2 匹配 table3/#
                selection = selection + "_ID = " + uri.getLastPathSegment();
                break;
            default:
                3.3 默認(rèn)
                ...
        }
        3.4 真正執(zhí)行查詢
    }
}

可以使用通配符：

*：匹配任意長度字符串
#：匹配任意長度的數(shù)字字符串

4.4 ContentObserver

ContentObserver .java

子類重寫實現(xiàn)監(jiān)聽邏輯
public void onChange(boolean selfChange) {
    // Do nothing.  Subclass should override.
}

public void onChange(boolean selfChange, Uri uri) {
    onChange(selfChange);
}

ContentObserver 用于監(jiān)聽 ContentProvider 中指定 Uri 標(biāo)識數(shù)據(jù)的變化（增 / 刪 / 改），使用時需要用到 ContentResolver 的兩個方法：

ContentResolver.java

注冊監(jiān)聽
public final void registerContentObserver(Uri uri, boolean notifyForDescendants, ContentObserver observer) 

注銷監(jiān)聽
public final void unregisterContentObserver(ContentObserver observer)

需要注意：ContentProvider 內(nèi)部需要手動通知修改事件，才能有效回調(diào)給 ContentResolver，例如：

ContentProvider 實現(xiàn)類

public class UserContentProvider extends ContentProvider { 
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) { 
        ...
        通知
        getContext().getContentResolver().notifyChange(uri, null); 
    } 
}

5. 總結(jié)

ContentProvider 是進(jìn)程間內(nèi)容共享的統(tǒng)一接口，底層實現(xiàn)進(jìn)程間通信的是 Binder 機(jī)制，使用 ContentProvider 的優(yōu)點是透明地提供內(nèi)容，外界不用關(guān)心內(nèi)容的層的數(shù)據(jù)實現(xiàn)方式。
Uri 的作用是唯一標(biāo)識 ContentProvider 的數(shù)據(jù)，MIME 類型描述了擴(kuò)展名與應(yīng)用程度的對應(yīng)關(guān)系，例如 .html 對應(yīng)的 MIME 類型為 text/html；
ContentProvider 提供了 CURD 四個核心方法類訪問數(shù)據(jù)，執(zhí)行在服務(wù)提供進(jìn)程的 Binder 線程池，而 onCreate() 方法執(zhí)行在服務(wù)提供進(jìn)程主線程

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Android ContentProvider_1 使用方法

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目錄

前置知識

1. 概述

1.1 作用

1.2 優(yōu)點：透明地提供內(nèi)容

1.3 ContentProvider 是單例嗎？

2. 相關(guān)概念

2.1 統(tǒng)一資源標(biāo)識符（URI）

2.2 MIME 數(shù)據(jù)類型

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn) MIME 類型

2.2.2 自定義 MIME 類型

3. 主要方法

3.1 插入數(shù)據(jù)

3.2 查詢數(shù)據(jù)

3.2.1 請求訪問權(quán)限

3.2.2 構(gòu)造查詢條件

3.2.3 處理結(jié)果集

3.3 刪除數(shù)據(jù)

3.4 更新數(shù)據(jù)

4. ContentProvider 核心類

4.1 ContentResolver

4.2 ContentUris

4.3 UriMatcher

4.4 ContentObserver

5. 總結(jié)

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1. 概述

1.1 作用

1.2 優(yōu)點：透明地提供內(nèi)容

1.3 ContentProvider 是單例嗎？

2. 相關(guān)概念

2.1 統(tǒng)一資源標(biāo)識符（URI）

2.2 MIME 數(shù)據(jù)類型

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn) MIME 類型

2.2.2 自定義 MIME 類型

3. 主要方法

3.1 插入數(shù)據(jù)

3.2 查詢數(shù)據(jù)

3.2.1 請求訪問權(quán)限

3.2.2 構(gòu)造查詢條件

3.2.3 處理結(jié)果集

3.3 刪除數(shù)據(jù)

3.4 更新數(shù)據(jù)

4. ContentProvider 核心類

4.1 ContentResolver

4.2 ContentUris

4.3 UriMatcher

4.4 ContentObserver

5. 總結(jié)

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