Android MediaScanner MediaProvider流程

源码解析

时序图

时序图是根据我自己修剪过的框架画的，有些地方跟源码不一样，但是大体是差不多的。
链接:
MediaScanner时序图.

MediaSacannerReeiver.java

接收android.intent.action.MEDIA_MOUNTED广播启动MediaScannerService

// An highlighted block
    private void scan(Context context, String volume) {
        Bundle args = new Bundle();
        args.putString("volume", volume);
        context.startService(
                new Intent(context, MediaScannerService.class).putExtras(args));
    }

MediaScannerService.java

第一次被启动走onCreate，将自己的线程启动

// A code block
    @Override
    public void onCreate() {
        PowerManager pm = (PowerManager)getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
        mWakeLock = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, TAG);
        StorageManager storageManager = (StorageManager)getSystemService(Context.STORAGE_SERVICE);
        mExternalStoragePaths = storageManager.getVolumePaths();

        // Start up the thread running the service.  Note that we create a
        // separate thread because the service normally runs in the process's
        // main thread, which we don't want to block.
        Thread thr = new Thread(null, this, "MediaScannerService");
        thr.start();
    }

第二次启动走onStartCommand，从广播里面获取信息发送给mServiceHandler

// An highlighted block
   @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        while (mServiceHandler == null) {
            synchronized (this) {
                try {
                    wait(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
        }

        if (intent == null) {
            Log.e(TAG, "Intent is null in onStartCommand: ",
                new NullPointerException());
            return Service.START_NOT_STICKY;
        }

        Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
        msg.arg1 = startId;
        msg.obj = intent.getExtras();
        mServiceHandler.sendMessage(msg);

        // Try again later if we are killed before we can finish scanning.
        return Service.START_REDELIVER_INTENT;
    }

mServiceHandler 解析路径和volume信息然后开始扫描：

// An highlighted block
	private final class ServiceHandler extends Handler {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
         ...
        	scan(directories, volume);
         ...
	    }
	};

scan(String[] directories, String volumeName)方法中先 openDatabase(volumeName);发消息给MedaiProvider，让数据库先准备好，然后MediaScanner scanner = new MediaScanner(this, volumeName)，scanner.scanDirectories(directories)；MediaScanner.java开始扫描。

MediaProvider.java

MediaScanner.java

具体流程可以在上面提供的时序图查看，这里主要讲解几个重要的方法：
1、prescan
prescan主要是做老数据删除，先从数据库将数据读取出来，然后判断文件存不存在，不存在就删除。

// An highlighted block
private void prescan(String filePath, boolean prescanFiles) throws RemoteException {
        Cursor c = null;
        String where = null;
        String[] selectionArgs = null;

        mPlayLists.clear();//清除列表，这个列表后面用来保存每个媒体问的信息：id，修改时间等

        if (filePath != null) {//获取单个数据
            // query for only one file
            where = MediaStore.Files.FileColumns._ID + ">?" +
                " AND " + Files.FileColumns.DATA + "=?";
            selectionArgs = new String[] { "", filePath };
        } else {//从数据库files表获取所有数据
            where = MediaStore.Files.FileColumns._ID + ">?";
            selectionArgs = new String[] { "" };
        }

        mDefaultRingtoneSet = wasRingtoneAlreadySet(Settings.System.RINGTONE);
        mDefaultNotificationSet = wasRingtoneAlreadySet(Settings.System.NOTIFICATION_SOUND);
        mDefaultAlarmSet = wasRingtoneAlreadySet(Settings.System.ALARM_ALERT);

        // Tell the provider to not delete the file.
        // If the file is truly gone the delete is unnecessary, and we want to avoid
        // accidentally deleting files that are really there (this may happen if the
        // filesystem is mounted and unmounted while the scanner is running).
        Uri.Builder builder = mFilesUri.buildUpon();
        builder.appendQueryParameter(MediaStore.PARAM_DELETE_DATA, "false");
        MediaBulkDeleter deleter = new MediaBulkDeleter(mMediaProvider, builder.build());

        // Build the list of files from the content provider
        try {
            if (prescanFiles) {
                // First read existing files from the files table.
                // Because we'll be deleting entries for missing files as we go,
                // we need to query the database in small batches, to avoid problems
                // with CursorWindow positioning.
                long lastId = Long.MIN_VALUE;
                //每次操作限制读取1000个数据
                Uri limitUri = mFilesUri.buildUpon().appendQueryParameter("limit", "1000").build();

                while (true) {
                    selectionArgs[0] = "" + lastId;
                    if (c != null) {
                        c.close();
                        c = null;
                    }
                    c = mMediaProvider.query(limitUri, FILES_PRESCAN_PROJECTION,
                            where, selectionArgs, MediaStore.Files.FileColumns._ID, null);
                    if (c == null) {
                        break;
                    }
					
                    int num = c.getCount();
					//获取到的数据个数判断是否为0，空的话就不用处理了
                    if (num == 0) {
                       break;
                    }
                    //对1000个数据进行处理
                    while (c.moveToNext()) {
                        long rowId = c.getLong(FILES_PRESCAN_ID_COLUMN_INDEX);
                        String path = c.getString(FILES_PRESCAN_PATH_COLUMN_INDEX);
                        int format = c.getInt(FILES_PRESCAN_FORMAT_COLUMN_INDEX);
                        //数据库里获取文件最后修改时间
                        long lastModified = c.getLong(FILES_PRESCAN_DATE_MODIFIED_COLUMN_INDEX);
                        lastId = rowId;
                        // Only consider entries with absolute path names.
                        // This allows storing URIs in the database without the
                        // media scanner removing them.
                        if (path != null && path.startsWith("/")) {
                            boolean exists = false;
                            try {
                            	//查询文件在系统里是否存在
                                exists = Os.access(path, android.system.OsConstants.F_OK);
                            } catch (ErrnoException e1) {
                            }
                            if (!exists && !MtpConstants.isAbstractObject(format)) {
                                // do not delete missing playlists, since they may have been
                                // modified by the user.
                                // The user can delete them in the media player instead.
                                // instead, clear the path and lastModified fields in the row
                                MediaFile.MediaFileType mediaFileType = MediaFile.getFileType(path);
                                int fileType = (mediaFileType == null ? 0 : mediaFileType.fileType);

									//添加要删除的id
                                    deleter.delete(rowId);
                                    //如果.nomedia文件被删除了，那么就需要重新扫描这个文件夹，因为之前没有扫描。
                                    if (path.toLowerCase(Locale.US).endsWith("/.nomedia")) {
                                    	//开始删除老数据
                                        deleter.flush();
                                        String parent = new File(path).getParent();
                                        mMediaProvider.call(MediaStore.UNHIDE_CALL, parent, null);
                                    }
                               }
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
        finally {
            if (c != null) {
                c.close();
            }
            //开始删除老数据
            deleter.flush();
        }

        // compute original size of images
        mOriginalCount = 0;
        c = mMediaProvider.query(mImagesUri, ID_PROJECTION, null, null, null, null);
        if (c != null) {
            mOriginalCount = c.getCount();
            c.close();
        }
    }

2、beginFile
3、endFile

MediaScanner.cpp

StagefrightMediaScanner.cpp

配置修改

修改数据库路径

修改数据库WAL模式

• 设置db.enableWriteAheadLogging();可以在MediaProvider写数据的时候，UI读数据不会被阻塞。读写不会阻塞，但是只允许同时只有一用户写。设置WAL模式可以提高数据库写速度，降低磁盘IO，但是读数据就会变慢。具体原理可以参考

链接: SQLite分析之WAL机制.

存在的问题

• Android MediaProvider框架对于手机扫描来说是很贴切的，但是对于汽车车载系统来说就不是很友好，因为车机可能需要用USB来存储媒体数据，新USB扫描速度很慢，手机一般不需要插USB。这节和下一节是针对车载系统的一些关于USB扫描的探讨和优化。

问题：
1、对于不同USB，MediaProvider会保留不同的数据库，占用多余磁盘空间；
2、扫描时会读取音视频文件title等信息，读取文件磁盘IO会导致扫描速度变慢，原本需要5分钟，可能就变成20分钟；
3、prescan预扫描时候可以读取数据，并且prescan后也没有明确的广播通知，如果数据被大量删除，UI会读取到已经删除的数据；
4、扫描是顺序扫描，如果一直在扫描歌曲还没扫描到视频，那么视频要等好久才能检索到；

性能优化

一、扫描方案优化

• 对于IO读写慢的问题是无法回避的，为什么要读取文件信息，因为需要添加歌曲视频的专辑标题等信息，在UI侧才能做成专辑等列表。但是从用户的角度分析，如果我U盘插入车机，要听音乐，我大体上用打开歌曲列表，或者文件夹，就可以快速找到自己想要播放的歌曲，或者是收藏列表。可能专辑风格艺术家等列表被打开的概率只有20%，但是这20%的概率却占用了扫描80%的时间，我觉得是不合理的，但是又不能不做，所以我觉得，可以先用很短的时间做成一个快表，这个快表能够提供歌曲视频列表，文件夹信息和收藏列表，之后再做专辑列表。我自己也尝试去做这个快表，如果整体扫描时间是20分钟的话，做快表的时间在5-15秒就可以完成，理论上可以达到5秒。等这个快表做成，就开始走正常的扫描流程，或者说两者一起并行运行也是可以的。

• 这个方案的缺陷就是CPU占比在一瞬间会比较高，而且原来扫描流程会慢几秒（我感觉可以省略）。

• 快表的做成我大部分是用c++/c语言写的，生成一个so库，Java调用so库来扫描和做成数据库，同时提供一个Provider给客户端调用。快速扫描功能包括预扫描删除没用的老数据、扫描数据时会判别是否存在、是否更改过，每个文件都保存上级文件夹的id，有一个歌曲表一个视频表和一个文件夹表。

• 快表的做成我已经完成80%了，由于工作问题暂时停了，如果需要可以看我GitHub： 链接:
  MediaScanner快表做成.
  UI部分我做的很随意，不要吐槽，主要还是想快速实现，所以代码也很乱，之后会整理好。

二、数据库优化

• wal模式可以提高数据的写速度；

• 同时也可以通过事务，来减少磁盘IO；

• 在插入数据时会判断数据是否存在是否更新过，这个时候需要通过路径去数据库query，所以建议做个绝对路径的索引，索引就做这个就够用了；

• 文件夹如果没有文件就不需要插入到数据库中了，所以在插入歌曲视频的时候才插入上级文件夹就可以了；

待续。。。