进程间通信的方式之ContentProvider

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《Android开发艺术探索》学习记录

base on AndroidStudio 3.5.1

简介

前面我们介绍了：
进程间通信基础介绍
通过AIDL介绍Binder的工作机制
通过 Bundle、文件共享、Messenger实现进程间通信
进程间通信的方式之AIDL

本文主要介绍进程间通信的方式之 ContentProvider。

ContentProvider 是 Android 中提供的专门用于不同应用间进行数据共享的方式，从这一点来看，他天生就适合进程间通信。
ContentProvider 的底层实现同样也是 Binder，不过使用比AIDL简单。由于系统已经封装好了，我们可以很轻松实现IPC。
不过还是有很多需要注意的细节，比如 CRUD操作、放SQL注入 、权限控制 等。

系统预置了很多 ContentProvider，像通讯录信息、日程表信息等，访问这些信息只需要用 ContentResolver 的 query、update、insert、delete 方法即可。

接下来我们实现一个自定义的 ContentProvider。

自定义ContentProvider

自定义 ContentProvider 很简单，我们只要继承 ContentProvider，然后实现六个抽象方法就好了。
onCreate() 代表ContentProvider的创建，getType(...) 用来返回一个Uri请求所对应的 MIME类型，如果我们不关心这个可以直接返回 null 或者 */*，query(...)、insert(...)、delete(...)、update(...) 即为增删改查的实现。

根据Binder的原理，我们知道这些方法都运行在 ContentProvider 进程中，onCreate 方法由系统回调并运行在 主线程 里，其他五个方法则运行在 Binder线程池 中。

我们先看如下示例，虽然啥也没干，但是它也是可以工作的：

//TestProvider.java
public class TestProvider extends ContentProvider {
    private static final String TAG = "TestProvider";
    @Override
    public boolean onCreate() {
        Log.e(TAG, "onCreate, thread = " + Thread.currentThread().getName());
        return false;
    }
    @Override
    public String getType(@NonNull Uri uri) {
        Log.e(TAG, "getType");
        return null;
    }
    @Override
    public Cursor query(...) {
        Log.e(TAG, "query, thread = " + Thread.currentThread().getName());
        return null;
    }
    @Override
    public Uri insert(...) {
        Log.e(TAG, "insert");
        return null;
    }
    @Override
    public int delete(...) {
        Log.e(TAG, "delete");
        return 0;
    }
    @Override
    public int update(...) {
        Log.d(TAG, "update");
        return 0;
    }
}

在 AndroidManifest.xml 中注册并声明权限：

然后在应用默认进程是访问，进行三次查询操作：

//MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //参数为 “content://authorities”  authorities为manifest中注册的
        Uri uri = Uri.parse("content://com.test.cp.provider");
        getContentResolver().query(uri, null, null, null, null);
        getContentResolver().query(uri, null, null, null, null);
        getContentResolver().query(uri, null, null, null, null);
    }
}

运行程序，切换到 :provider进程，日志信息如下：

TestProvider: onCreate, thread = main
TestProvider: query, thread = Binder:2588_3
TestProvider: query, thread = Binder:2588_2
TestProvider: query, thread = Binder:2588_2

我们可以看到 onCreate 是运行在 UI线程，所以我们不能进行耗时操作。
三次查询操作则运行在不同的非UI线程中。

接下来我们来完善 TestProvider 来实现访问日程安排的功能。
首先我们来创建保存数据用的数据库。

创建数据库

//DbHelper.java
public class DbHelper extends SQLiteOpenHelper {
    public static final String TABLE_NAME = "todo";
    private static final String DB_NAME = "todo.db";
    private static final int VERSION = 1;
    private String CREATE_TABLE_SQL = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS " + TABLE_NAME
            + "(_id INTEGER PRIMARY KEY, title TEXT, priority INT)";
    public DbHelper(Context context) {
        super(context, DB_NAME, null, VERSION);
    }
    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        db.execSQL(CREATE_TABLE_SQL);
    }
    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
    }
}

完善 TestProvider 如下：

//TestProvider.java
public class TestProvider extends ContentProvider {
    public static final String AUTH = "com.test.cp.provider";
    public static final String TODO_URI = "content://" + AUTH + "/todo";
    public static final int TODO_CODE = 1;
    private static final String TAG = "TestProvider";
    private static final UriMatcher URI_MATCHER = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);
    static {
        URI_MATCHER.addURI(AUTH, "todo", TODO_CODE);
    }
    private SQLiteDatabase sqLiteDatabase;
    private Context mContext
    @Override
    public boolean onCreate() {
        Log.e(TAG, "onCreate, thread = " + Thread.currentThread().getName());
        mContext = getContext();
        DbHelper dbHelper = new DbHelper(mContext);
        sqLiteDatabase = dbHelper.getWritableDatabase();
        initData();
        return false;
    }
    private void initData() {
        sqLiteDatabase.execSQL("insert into todo values(1,'buy computer',10);");
        sqLiteDatabase.execSQL("insert into todo values(2,'install androidstudio',5);");
    }
    public String getTableName(Uri uri) {
        if (URI_MATCHER.match(uri) == TODO_CODE) {
            return DbHelper.TABLE_NAME;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("illegal uri = " + uri);
        }
    }
    @Override
    public String getType(@NonNull Uri uri) {
        Log.e(TAG, "getType");
        return null;
    }
    @Override
    public Cursor query(...) {
        Log.e(TAG, "query, thread = " + Thread.currentThread().getName());
        String tableName = getTableName(uri);
        return sqLiteDatabase.query(tableName, projection, selection, selectionArgs,
                null, null, sortOrder, null);
    }
    @Override
    public Uri insert(...) {
        Log.e(TAG, "insert");
        String tableName = getTableName(uri);
        sqLiteDatabase.insert(tableName, null, values);
        notify(uri);
        return null;
    }
    @Override
    public int delete(...) {
        Log.e(TAG, "delete");
        String tableName = getTableName(uri);
        int count = sqLiteDatabase.delete(tableName, selection, selectionArgs);
        if (count > 0) {
            notify(uri);
        }
        return count;
    }
    @Override
    public int update(...) {
        Log.e(TAG, "update");
        String tableName = getTableName(uri);
        int row = sqLiteDatabase.update(tableName, values, selection, selectionArgs);
        if (row > 0) {
            notify(uri);
        }
        return row;
    }
    private void notify(Uri uri) {
        mContext.getContentResolver().notifyChange(uri, null);
    }
}

需要注意的是增删改查四个方法是并发访问的，所以我们正确处理多线程的问题。
示例只有一个数据库连接，所以是没有问题的。
不过如果 ContentProvider 的底层数据是一块内存的话，例如 List，对其进行数据操作就得进行线程同步了。

在 MainActivity 中进行数据操作：

//MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = "MainActivity";
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Uri uri = Uri.parse(TestProvider.TODO_URI);
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put("title", "read Android艺术开发探索");
        values.put("priority", 5);
        getContentResolver().insert(uri, values);
        query(uri);
        getContentResolver().delete(uri, "priority=10", null);
        query(uri);
    }
    private void query(Uri uri) {
        Cursor cursor = getContentResolver().query(uri, new String[]{"_id", "title", "priority"}, null, null, null);
        if (cursor == null) {
            return;
        }
        while (cursor.moveToNext()) {
            Todo todo = new Todo();
            todo._id = cursor.getInt(0);
            todo.title = cursor.getString(1);
            todo.priority = cursor.getInt(2);
            Log.e(TAG, "query todo: " + todo.toString());
        }
        cursor.close();
    }
}
//Todo.java
public class Todo {
    public int _id;
    public String title;
    public int priority;
    @Override
    public String toString() {
        return "Todo{" +
                "_id=" + _id +
                ", title='" + title + '\'' +
                ", priority=" + priority +
                '}';
    }
}

运行程序，得到日志信息如下：

TestProvider: onCreate, thread = main
TestProvider: insert
TestProvider: query, thread = Binder:6004_3
MainActivity: query todo: Todo{_id=1, title='buy computer', priority=10}
MainActivity: query todo: Todo{_id=2, title='install androidstudio', priority=5}
MainActivity: query todo: Todo{_id=3, title='read Android艺术开发探索', priority=5}
TestProvider: delete
TestProvider: query, thread = Binder:6004_3
MainActivity: query todo: Todo{_id=2, title='install androidstudio', priority=5}
MainActivity: query todo: Todo{_id=3, title='read Android艺术开发探索', priority=5}

从以上日志我们可以看到进行了插入、查询、删除、查询操作，说明 TestProvider 已经能正确的处理外部请求了。

小结

这里我们通过自定义一个 ContentProvider 来介绍使用 ContentProvider 进行 IPC，
可以看到使用ContentProvider进行IPC非常简单，只需要继承 ContentProvider ，然后实现对应的方法进行对应的数据操作就好。

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以上

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