第一章 四大组件 之 ContentProvider（三）

第一章 四大组件

第三组件 Content Provider

（一）定义

内容提供者

（二）作用

实现各个app应用/进程间进行数据交互&共享（跨进程通信）
ContentProvider=中间者角色（搬运工），真正存储&操作数据的数据源为原来存储数据的方式（数据库（sqlite）、文件、XML、网络等等）
ContentProvider一般为存储和获取数据提供统一的接口，可以在不同的应用程序之间共享数据。
之所以使用ContentProvider，主要有以下几个理由：
1、对底层数据库抽象：ContentProvider提供了对底层数据存储方式的抽象。比如下图中，底层使用了SQLite数据库，在用了ContentProvider封装后，即使你把数据库换成MongoDB，也不会对上层数据使用层代码产生影响。
2、封装统一数据类型：Android框架中的一些类需要ContentProvider类型数据。如果你想让你的数据可以使用在如SyncAdapter, Loader, CursorAdapter等类上，那么你就需要为你的数据做一层ContentProvider封装。
3、用安全的方式封装：是ContentProvider为应用间的数据交互提供了一个安全的环境。它准许你把自己的应用数据根据需求开放给其他应用进行增、删、改、查，而不用担心直接开放数据库权限而带来的安全问题。

（三）原理

Android中的Binder机制
Binder是一种Android中实现跨进程通信（IPC）的方式

（四）具体使用

（1）统一资源标识符

（1）定义:Uniform Resource Identifier，即统一资源标识符
（2）作用:唯一标识 ContentProvider & 其中的数据:外界进程通过 URI 找到对应的ContentProvider & 其中的数据，再进行数据操作
（3）具体使用:URI分为 系统预置 & 自定义，分别对应系统内置的数据（如通讯录、日程表等等）和自定义数据库

// 设置URI
Uri uri = Uri.parse("content://com.carson.provider/User/1")
// 上述URI指向的资源是：名为 `com.carson.provider`的`ContentProvider` 中表名 为`User` 中的 `id`为1的数据

// 特别注意：URI模式存在匹配通配符* & ＃
// *：匹配任意长度的任何有效字符的字符串 ＃：匹配任意长度的数字字符的字符串
// 以下的URI 表示 匹配provider的任何内容
content://com.example.app.provider/* 
// 以下的URI 表示 匹配provider中的table表的所有行
content://com.example.app.provider/table/#

（2）MIME数据类型

（1）作用：ContentProvider根据 URI 返回MIME类型
（2）组成=父类型+子类型（父类型为固定类型，用于区分单条/多条记录，子类型可自定义）
形式1：单条记录：vnd.android.cursor.item/自定义
形式2：多条记录：vnd.android.cursor.dir/自定义
（3）实例

// 单个记录的MIME类型
vnd.android.cursor.item/vnd.yourcompanyname.contenttype
// 若一个Uri如下：content://com.example.transportationprovider/trains/122
// 则ContentProvider会通过ContentProvider.geType(url)返回以下MIME类型
vnd.android.cursor.item/vnd.example.rail

// 多个记录的MIME类型
vnd.android.cursor.dir/vnd.yourcompanyname.contenttype
// 若一个Uri如下：content://com.example.transportationprovider/trains
// 则ContentProvider会通过ContentProvider.geType(url)返回以下MIME类型
vnd.android.cursor.dir/vnd.example.rail

（3）ContentProvider类

（1）数据组织方法
ContentProvider主要以表格形式组织数据（表、记录、字段）
（2）主要使用方法
1、添加数据

public Uri insert(Uri uri, ContentValues values)// 外部进程向 ContentProvider 中添加数据

2、删除数据

public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs)// 外部进程 删除 ContentProvider 中的数据

3、查询数据

public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs)// 外部进程更新 ContentProvider 中的数据

4、修改数据

public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs,  String sortOrder)　// 外部应用 获取 ContentProvider 中的数据

1. 上述4个方法由外部进程回调，并运行在ContentProvider进程的Binder线程池中（不是主线程）
2. 存在多线程并发访问，需要实现线程同步
   a. 若ContentProvider的数据存储方式是使用SQLite & 一个，则不需要，因为SQLite内部实现好了线程同步，若是多个SQLite则需要，因为SQL对象之间无法进行线程同步
   b. 若ContentProvider的数据存储方式是内存，则需要自己实现线程同步

5、其他方法

public boolean onCreate()
// ContentProvider创建后 或 打开系统后其它进程第一次访问该ContentProvider时 由系统进行调用
// 注：运行在ContentProvider进程的主线程，故不能做耗时操作
public String getType(Uri uri)
// 得到数据类型，即返回当前 Url 所代表数据的MIME类型

（3）Android为常见的数据（如通讯录、日程表等）提供了内置了默认的ContentProvider，也可根据需求自定义ContentProvider，上述6个方法必须重写。ContentProvider类不会直接与外部进程交互，而是通过ContentResolver 类。

（4）辅助工具类

1、ContentPesolver类

1、作用：统一管理不同 ContentProvider间的操作

1. 即通过 URI 即可操作 不同的ContentProvider 中的数据
2. 外部进程通过 ContentResolver类 从而与ContentProvider类进行交互

2、一款应用要使用多个ContentProvider（手机中可能安装很多含有Provider应用，比如联系人应用、日历应用、字典应用等等），故用一个ContentResolver对所有ContentProvider统一管理能降低操作成本，实现难度小。
ContentResolver通过URL来区别不同的ContentProvider
3、使用方法
3.1）具体使用：ContentResolver提供了与ContentProvider类相同名字&作用的4个方法

// 外部进程向 ContentProvider 中添加数据
public Uri insert(Uri uri, ContentValues values)　
// 外部进程 删除 ContentProvider 中的数据
public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs)
// 外部进程更新 ContentProvider 中的数据
public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs)　
// 外部应用 获取 ContentProvider 中的数据
public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder)

3.2）实例说明

// 使用ContentResolver前，需要先获取ContentResolver
// 可通过在所有继承Context的类中 通过调用getContentResolver()来获得ContentResolver
ContentResolver resolver =  getContentResolver();
// 设置ContentProvider的URI
Uri uri = Uri.parse("content://cn.scu.myprovider/user");
// 根据URI 操作 ContentProvider中的数据
// 此处是获取ContentProvider中 user表的所有记录 
Cursor cursor = resolver.query(uri, null, null, null, "userid desc"); 

2、ContentUris类

2.1）作用：操作URI
2.2）具体使用：withAppendedId（） &parseId（）

//withAppendedId（）作用：向URI追加一个id
Uri uri = Uri.parse("content://cn.scu.myprovider/user")
Uri resultUri = ContentUris.withAppendedId(uri, 7);
// 最终生成后的Uri为：content://cn.scu.myprovider/user/7

// parseId（）作用：从URL中获取ID
Uri uri = Uri.parse("content://cn.scu.myprovider/user/7")
long personid = ContentUris.parseId(uri);
//获取的结果为:7

3、UriMatcher类

3.1）作用：
1、在ContentProvider中注册URI（2）根据URI匹配ContentProvider对应的数据表
3.2）具体使用：

// 步骤1：初始化UriMatcher对象
    UriMatcher matcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);
    //常量UriMatcher.NO_MATCH  = 不匹配任何路径的返回码
    // 即初始化时不匹配任何东西

// 步骤2：在ContentProvider 中注册URI（addURI（））
    int URI_CODE_a = 1；
        int URI_CODE_b = 2；
        matcher.addURI("cn.scu.myprovider", "user1", URI_CODE_a);
        matcher.addURI("cn.scu.myprovider", "user2", URI_CODE_b);
// 若URI资源路径 = content://cn.scu.myprovider/user1 ，则返回注册码URI_CODE_a
// 若URI资源路径 = content://cn.scu.myprovider/user2 ，则返回注册码URI_CODE_b

// 步骤3：根据URI 匹配 URI_CODE，从而匹配ContentProvider中相应的资源（match（））

@Override
public String getType(Uri uri) {
        Uri uri = Uri.parse(" content://cn.scu.myprovider/user1");

        switch(matcher.match(uri)){
        // 根据URI匹配的返回码是URI_CODE_a
        // 即matcher.match(uri) == URI_CODE_a
        case URI_CODE_a:
        return tableNameUser1;
        // 如果根据URI匹配的返回码是URI_CODE_a，则返回ContentProvider中的名为tableNameUser1的表
        case URI_CODE_b:
        return tableNameUser2;
        // 如果根据URI匹配的返回码是URI_CODE_b，则返回ContentProvider中的名为tableNameUser2的表
        }
        }

4、ContentObserver类

4.1）定义：内容观察者
4.2）作用：观察 Uri引起 ContentProvider 中的数据变化 & 通知外界（即访问该数据访问者）：当ContentProvider 中的数据发生变化（增、删 & 改）时，就会触发该 ContentObserver类通知数据变化
适用场景：需要频繁检测的数据库或者某个数据是否发生改变，如果使用线程去操作，很不经济而且很耗时 。
4.3）具体使用：

// 步骤1：注册内容观察者ContentObserver
    getContentResolver().registerContentObserver（uri）；
// 通过ContentResolver类进行注册，并指定需要观察的URI

// 步骤2：当该URI的ContentProvider数据发生变化时，通知外界（即访问该ContentProvider数据的访问者）
public class UserContentProvider extends ContentProvider {
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) {
        db.insert("user", "userid", values);
        getContext().getContentResolver().notifyChange(uri, null);
        // 通知访问者
    }
}
// 步骤3：解除观察者
    getContentResolver().unregisterContentObserver（uri）；
// 同样需要通过ContentResolver类进行解除

4.4）实例：
观察系统的短信息数据发生了变化。当监听到短信数据发生变化时，查询所有已发送的短信并且显示出来。
（1）创建观察系统里短消息的数据库变化的ContentObserver派生类SMSContentObserver.java

//用来观察系统里短消息的数据库变化 ”表“内容观察者,只要信息数据库发生变化，都会触发该ContentObserver 派生类
public class SMSContentObserver extends ContentObserver {
private static String TAG = "SMSContentObserver";
private int MSG_OUTBOXCONTENT = 2 ;
private Context mContext ;
private Handler mHandler ; //用Handler更新UI线程
public SMSContentObserver(Context context,Handler handler) {
super(handler);
mContext = context ;
mHandler = handler ;
}

//当所监听的Uri中数据发生变化回收，就会回调该方法。
@Override
public void onChange(boolean selfChange){
Log.i(TAG, "the sms table has changed");
//查询发件箱里的内容
Uri outSMSUri = Uri.parse("content://sms/sent") ;
Cursor c = mContext.getContentResolver().query(outSMSUri, null, null, null,"date desc");
if(c != null){
Log.i(TAG, "the number of send is"+c.getCount()) ;
StringBuilder sb = new StringBuilder() ;
//循环遍历
while(c.moveToNext()){
// sb.append("发件人手机号码: "+c.getInt(c.getColumnIndex("address")))
// .append("信息内容: "+c.getInt(c.getColumnIndex("body")))
// .append("是否查看: "+c.getInt(c.getColumnIndex("read")))
// .append("发送时间： "+c.getInt(c.getColumnIndex("date")))
// .append("\n");
sb.append("发件人手机号码: "+c.getInt(c.getColumnIndex("address")))
.append("信息内容: "+c.getString(c.getColumnIndex("body")))
.append("\n");
}
c.close();
mHandler.obtainMessage(MSG_OUTBOXCONTENT, sb.toString()).sendToTarget();
}
}
}

（2）主流程MainActivity注册内容观察者，并监听数据变化

public class MainActivity extends Activity {

private TextView tvAirplane;
private EditText etSmsoutbox;
// Message 类型值
private static final int MSG_OUTBOXCONTENT = 1;
private SMSContentObserver smsContentObserver;

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
tvAirplane = (TextView) findViewById(R.id.tvAirplane);
etSmsoutbox = (EditText) findViewById(R.id.smsoutboxContent);
// 创建ContentObserver对象
smsContentObserver = new SMSContentObserver(this, mHandler);
//步骤1：注册内容观察者
registerContentObservers() ;
}
private void registerContentObservers() {
//指定监听Uri并注册监听该Uri，该Uri的contentProvider中数据变化会执行notifychange()通知Observer数据变化
Uri smsUri = Uri.parse("content://sms");
getContentResolver().registerContentObserver(smsUri, true,smsContentObserver);
}

private Handler mHandler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
System.out.println("---mHanlder----");
switch (msg.what) {
case MSG_OUTBOXCONTENT:
String outbox = (String) msg.obj;
//显示短信信息
etSmsoutbox.setText(outbox);
break;
default:
break;
}
}
};
}

（五）实例说明（数据源采用SQLite）

1、进程内通信

步骤说明：

• 创建数据库类
• 自定义 ContentProvider 类
• 注册 创建的 ContentProvider类
• 进程内访问 ContentProvider的数据

（1）创建数据库类（SQLite数据库封装类）

public class DBHelper extends SQLiteOpenHelper {

    // 数据库名
    private static final String DATABASE_NAME = "finch.db";

    // 表名
    public static final String USER_TABLE_NAME = "user";
    public static final String JOB_TABLE_NAME = "job";

    private static final int DATABASE_VERSION = 1;
    //数据库版本号

    public DBHelper(Context context) {
        super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION);
    }

    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {

        // 创建两个表格:用户表 和职业表
        db.execSQL("CREATE TABLE IF NOT EXISTS " + USER_TABLE_NAME + "(_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT," + " name TEXT)");
        db.execSQL("CREATE TABLE IF NOT EXISTS " + JOB_TABLE_NAME + "(_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT," + " job TEXT)");
    }

    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion)   {

    }
}

（2）自定义 ContentProvider 类

public class MyProvider extends ContentProvider {

    private Context mContext;
    DBHelper mDbHelper = null;
    SQLiteDatabase db = null;

    public static final String AUTOHORITY = "cn.scu.myprovider";
    // 设置ContentProvider的授权信息（唯一标识），一般为包名

    public static final int User_Code = 1;
    public static final int Job_Code = 2;

    // UriMatcher类使用:在ContentProvider 中注册URI
    private static final UriMatcher mMatcher;
    static{
        mMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);
        // 初始化
        mMatcher.addURI(AUTOHORITY,"user", User_Code);
        mMatcher.addURI(AUTOHORITY, "job", Job_Code);
        // 若URI资源路径 = content://cn.scu.myprovider/user ，则返回注册码User_Code
        // 若URI资源路径 = content://cn.scu.myprovider/job ，则返回注册码Job_Code
    }

    // 重写ContentProvider的6个方法

    /**
     * 初始化ContentProvider
     */
    @Override
    public boolean onCreate() {

        mContext = getContext();
        // 在ContentProvider创建时对数据库进行初始化
        // 运行在主线程，故不能做耗时操作,此处仅作展示
        mDbHelper = new DBHelper(getContext());
        db = mDbHelper.getWritableDatabase();

        // 初始化两个表的数据(先清空两个表,再各加入一个记录)
        db.execSQL("delete from user");
        db.execSQL("insert into user values(1,'Carson');");
        db.execSQL("insert into user values(2,'Kobe');");

        db.execSQL("delete from job");
        db.execSQL("insert into job values(1,'Android');");
        db.execSQL("insert into job values(2,'iOS');");

        return true;
    }
    /**
     * 添加数据
     */
    @Override
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) {

        // 根据URI匹配 URI_CODE，从而匹配ContentProvider中相应的表名
        // 该方法在最下面
        String table = getTableName(uri);
        // 向该表添加数据
        db.insert(table, null, values);

        // 当该URI的ContentProvider数据发生变化时，通知外界（即访问该ContentProvider数据的访问者）
        mContext.getContentResolver().notifyChange(uri, null);

//        // 通过ContentUris类从URL中获取ID
//        long personid = ContentUris.parseId(uri);
//        System.out.println(personid);

        return uri;
    }

    /**
     * 查询数据
     */
    @Override
    public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection,
                        String[] selectionArgs, String sortOrder) {
        // 根据URI匹配 URI_CODE，从而匹配ContentProvider中相应的表名
        // 该方法在最下面
        String table = getTableName(uri);

//        // 通过ContentUris类从URL中获取ID
//        long personid = ContentUris.parseId(uri);
//        System.out.println(personid);

        // 查询数据
        return db.query(table,projection,selection,selectionArgs,null,null,sortOrder,null);
    }
	//更新数据
    @Override
    public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection,
                      String[] selectionArgs) {
        // 由于不展示,此处不作展开
        return 0;
    }
	//删除数据
    @Override
    public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) {
        // 由于不展示,此处不作展开
        return 0;
    }

    @Override
    public String getType(Uri uri) {
        // 由于不展示,此处不作展开
        return null;
    }

    /**
     * 根据URI匹配 URI_CODE，从而匹配ContentProvider中相应的表名
     */
    private String getTableName(Uri uri){
        String tableName = null;
        switch (mMatcher.match(uri)) {
            case User_Code:
                tableName = DBHelper.USER_TABLE_NAME;
                break;
            case Job_Code:
                tableName = DBHelper.JOB_TABLE_NAME;
                break;
        }
        return tableName;
    }
}

（3）注册 创建的 ContentProvider类

（4）进程内访问 ContentProvider的数据

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        // 对User表进行操作
        // 设置URI
        Uri uri_user = Uri.parse("content://cn.scu.myprovider/user");

        // 插入表中数据
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put("_id", 3);
        values.put("name", "Iverson");

        // 获取ContentResolver
        ContentResolver resolver =  getContentResolver();
        // 通过ContentResolver 根据URI 向ContentProvider中插入数据
        resolver.insert(uri_user,values);

        // 通过ContentResolver 向ContentProvider中查询数据
        Cursor cursor = resolver.query(uri_user, new String[]{"_id","name"}, null, null, null);
        while (cursor.moveToNext()){
            System.out.println("query book:" + cursor.getInt(0) +" "+ cursor.getString(1));
            // 将表中数据全部输出
        }
        cursor.close();
        // 关闭游标

        //对job表进行操作
        // 和上述类似,只是URI需要更改,从而匹配不同的URI CODE,从而找到不同的数据资源
        Uri uri_job = Uri.parse("content://cn.scu.myprovider/job");

        // 插入表中数据
        ContentValues values2 = new ContentValues();
        values2.put("_id", 3);
        values2.put("job", "NBA Player");

        // 获取ContentResolver
        ContentResolver resolver2 =  getContentResolver();
        // 通过ContentResolver 根据URI 向ContentProvider中插入数据
        resolver2.insert(uri_job,values2);

        // 通过ContentResolver 向ContentProvider中查询数据
        Cursor cursor2 = resolver2.query(uri_job, new String[]{"_id","job"}, null, null, null);
        while (cursor2.moveToNext()){
            System.out.println("query job:" + cursor2.getInt(0) +" "+ cursor2.getString(1));
            // 将表中数据全部输出
        }
        cursor2.close();
        // 关闭游标
    }
}

2、进程间通信（数据共享）

（1）进程1：
1、创建数据库类
2、自定义 ContentProvider 类
3、注册 创建的 ContentProvider 类

// 声明本应用 可允许通信的权限

// 细分读 & 写权限如下，但本Demo直接采用全权限
// 
// 

（2）进程2：
（1）声明可访问的权限
（2）访问ContentProvider类
1、声明可访问的权限

// 声明本应用可允许通信的权限（全权限）

// 细分读 & 写权限如下，但本Demo直接采用全权限
// 
//  
// 注：声明的权限必须与进程1中设置的权限对应

2、访问ContentProvider 类

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        /**
         * 对user表进行操作
         */
        // 设置URI
        Uri uri_user = Uri.parse("content://scut.carson_ho.myprovider/user");
        // 插入表中数据
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put("_id", 4);
        values.put("name", "Jordan");
        // 获取ContentResolver
        ContentResolver resolver =  getContentResolver();
        // 通过ContentResolver 根据URI 向ContentProvider中插入数据
        resolver.insert(uri_user,values);
        // 通过ContentResolver 向ContentProvider中查询数据
        Cursor cursor = resolver.query(uri_user, new String[]{"_id","name"}, null, null, null);
        while (cursor.moveToNext()){
            System.out.println("query book:" + cursor.getInt(0) +" "+ cursor.getString(1));
            // 将表中数据全部输出
        }
        cursor.close();
        // 关闭游标
        /**
         * 对job表进行操作
         */
        // 和上述类似,只是URI需要更改,从而匹配不同的URI CODE,从而找到不同的数据资源
        Uri uri_job = Uri.parse("content://scut.carson_ho.myprovider/job");
        // 插入表中数据
        ContentValues values2 = new ContentValues();
        values2.put("_id", 4);
        values2.put("job", "NBA Player");
        // 获取ContentResolver
        ContentResolver resolver2 =  getContentResolver();
        // 通过ContentResolver 根据URI 向ContentProvider中插入数据
        resolver2.insert(uri_job,values2);
        // 通过ContentResolver 向ContentProvider中查询数据
        Cursor cursor2 = resolver2.query(uri_job, new String[]{"_id","job"}, null, null, null);
        while (cursor2.moveToNext()){
            System.out.println("query job:" + cursor2.getInt(0) +" "+ cursor2.getString(1));
            // 将表中数据全部输出
        }
        cursor2.close();
        // 关闭游标
    }
}

可见ContentProvider在进程间的访问需要声明权限
（1）进程1声明外界进程可访问该Provider的权限

// 声明本应用 可允许通信的权限
    
    // 细分读 & 写权限如下，但本Demo直接采用全权限
    // 
    // 

（2）进程2声明可访问的权限

    // 声明本应用可允许通信的权限（全权限）
    

    // 细分读 & 写权限如下，但本Demo直接采用全权限
    // 
    //  
    
// 注：声明的权限必须与进程1中设置的权限对应