Intent匹配规则以及解析框架深入分析
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前言：本文博客是公司培训之间的PPT整理而成，在此把相关的细节发布出来，希望对大家能有所帮助。
关于Intent以及IntentFilter的基本知识，大家可以参阅如下资料，
SDK中对Intent与IntentFilter的介绍 ---- 英文
其中文翻译如下：
Android开发之旅: Intents和Intent Filters（理论部分）
我重点分析一下两个方面：
第一部分、Intent以及IntentFilter说明以及匹配规则分析
第一部分 、Intent以及IntentFilter说明以及匹配规则分析
想当初我看Intent相关知识时，对Intent、IntentFilter的理解就很差劲，总觉得系统定义了一个Intent，为何还要整理个
IntentFilter出来"祸害"广大程序猿呢？但不解归不解，在具体使用咱可不能含糊，于是只好依葫芦画瓢了，反正绝对还不错。
一、温故而知新 ：Intent与IntentFilter两问。
二、它们之间的关系是如何呢？
public class Intent implements Parcelable, Cloneable {
private String mAction; //action值
private Uri mData; //uri
private String mType; //MimeType
private String mPackage; //所在包名
private ComponentName mComponent; //组件信息
private int mFlags; //Flag标志位
private HashSet<String> mCategories; //Category值
private Bundle mExtras; //附加值信息
//...
}
IntentFilter类源码(部分) 路径位于：\frameworks\base\core\java\android\content\IntentFilter.java
public class IntentFilter implements Parcelable {
//...
//保存了所有action字段的值
private final ArrayList<String> mActions;
//保存了所有Category的值
private ArrayList<String> mCategories = null;
//保存了所有Schema(模式)的值
private ArrayList<String> mDataSchemes = null;
//保存了所有Authority字段的值
private ArrayList<AuthorityEntry> mDataAuthorities = null;
//保存了所有Path的值
private ArrayList<PatternMatcher> mDataPaths = null;
//保存了所有MimeType的值
private ArrayList<String> mDataTypes = null;
//...
}
PS :大家可以参详下Intent与IntentFilter类中不同字段的属性类型。Intent中属性类型基本上都是单个类型的，而IntentFilter
属性都是集合类型的。从这方面思考，更可以加深我们的理解。
三、Intent匹配规则
匹配种类有如下三种：
比较好理解的是，进行匹配时Intent携带的Action字段值和Category字段值必须包含在IntentFilter中，否则匹配失败。
SDK中说明的具体规则如下：
PS ：可别说我不会总结出来给大家分享，其实我觉得很多知识都需要自己去尝试，去努力吸收，只要经过自己的消化，
学到的知识就是自己的了。
上面的规则比较生硬吧。我们去源码中去看看Intent与IntentFilter的具体匹配方法吧。
该方法是IntentFilter中的match()方法，该方法的内部处理逻辑就是按照上面的规则去判断的，大家可以仔细体味下，该方法
我们在后面讲到Intent解析过程时也会用到。 具体逻辑在代码中进行了说明。
public class IntentFilter implements Parcelable {
//匹配算法，，按照匹配规则进行
//Intent与该IntentFilter进行匹配时调用该方法参数表示Intent的相关属性值
public final int match(String action, String type, String scheme,
Uri data, Set<String> categories, String logTag){
//首先、匹配Action字段
if (action != null && !matchAction(action)) {
if (Config.LOGV) Log.v(
logTag, "No matching action " + action + " for " + this);
return NO_MATCH_ACTION;
}
//其次、匹配数据(Uri和MimeType)字段
int dataMatch = matchData(type, scheme, data);
//...
//最后，匹配Category字段值
String categoryMatch = matchCategories(categories);
//...
}
//...
}
第二部分、 Intent的解析过程分析
一、引入PackageManager
我们知道Android源码总是贴心的(不知道有没有10086贴心)，它对外提供了很多借口供应用程序调用，例如AudioManger
(音频管理)、TelephoneManger(电话管理)、同样也提供了一个包管理-----PackageManager，通过它我们可以、获取应用
程序包得信息，例如图标、Lable标签等。具体关于PackageManager的使用，可以参考我的另外一篇文章 :
<<Android中获取应用程序(包)的信息-----PackageManager的使用(一)>>
二、PackageManagerService ---- 重量级选手
前面所说PackageManager不过是个傀儡，所有相关的操作都是由PackageManagerService 完成的。这儿我们简单的
分析下PackageManagerService 的特性：
①、开机就启动，由SystemServer进程启动 ；
②、启动后它会扫描系统中所有应用程序Apk包下的AndroidManifest.xml文件，然后解析所有的
AndroidManifest.xml文件，继而形成一个庞大的信息结构树，并且保存在PackageManagerService 的相关属性下。
它会扫描这两个目录：
/system/app------------------> 系统应用程序
/data/app ------------------> 第三方应用程序(所有安装的Apk包都会在该目录下保存一份拷贝)
扫描完成后，于是所有的信息结构就构建了。PackageManagerService 的四个重要属性如下：
class PackageManagerService extends IPackageManager.Stub {
//...
//保存了所有Activity节点信息 。 自定义类
// All available activities, for your resolving pleasure.
final ActivityIntentResolver mActivities =
new ActivityIntentResolver();
//保存了所有BroadcastReceiver节点信息 。 自定义类
// All available receivers, for your resolving pleasure.
final ActivityIntentResolver mReceivers =
new ActivityIntentResolver();
//保存了所有Service节点信息。 。 自定义类
// All available services, for your resolving pleasure.
final ServiceIntentResolver mServices = new ServiceIntentResolver();
//保存了所有ContentProvider节点信息 ， 以Hash值保存
// Keys are String (provider class name), values are Provider.
final HashMap<ComponentName, PackageParser.Provider> mProvidersByComponent =
new HashMap<ComponentName, PackageParser.Provider>();
//...
}
@Override
public PackageManager getPackageManager() {
//...
// Doesn't matter if we make more than one instance.
return (mPackageManager = new ApplicationPackageManager(this, pm));
//...
}
class ContextImpl extends Context {
//...
/*package*/
static final class ApplicationPackageManager extends PackageManager{
//...
@Override
public ActivityInfo getActivityInfo(ComponentName className, int flags){
//...
}
}
//...
}
1、保存数据采用的数据结构
作用：保存了每个<intent-filter>节点信息
ActivityIntentInfo类：继承至IntentInfo类
作用：保存了<activity />节点下的< intent-filter>节点信息
ServiceIntentInfo：继承至IntentInfo类
作用：保存了<service />节点下的< intent-filter >节点信息
Activity类：保存了<activity />节点信息
Service类：保存了<service />节点信息
PS：这些都是PackageParser类的内部类 。PackageParser的主要功能就是解析AndroidManifest.xml文件
IntentResolver类：模板类，父类，保存了<activity/>、<service/>、<receiver />节点的共同信息。
ActivityIntentResolver类：继承至IntentResolver类。
作用：保存了所有<activity/>或者<receiver/>节点信息。(Activity或者BroadcastReceiver信息就是用该自定义类保存的)
ServiceIntentResolver类：继承至IntentResolver类，保存了
作用：保存了所有<service/>节点信息。(Service信息就是用该自定义类保存的)。
一个简单的UML图表示如下：
2、Intent解析采用的算法
不同的数据结构决定了不同的算法，而不同的算法又决定着性能，例如时间复杂度以及空间复杂度等。 在具体讲解解析
采用的算法时，我们先理解下这个情景。
假设一个女人决定参加一个相亲节目(大家可以理解成《非诚勿扰》)，然后她向主办方提出如下条件：
１、身高 ？175cm以上 ；
2、 财富 ？100万；
3、 学历 ？本科以上 ；
……
主办发经理一看，你丫的要求还真高。但客户是万能的，该经理也只能去找到满足这些条件的男人咯。
最开始，该经理是这么想的，我把所有男的都给遍历一遍，肯定把满足这些条件的男人给揪出来。他找啊找，觉得这么找下去
是不是太二B了(呵呵，你也是这么想的吗？)。经理就开始想：“我为什么不能根据这些条件把所有男的给分成三个种群呢？有钱
的男人在一起，高个子的男人在一起，高学历的男人在一起，这样查找起来不是更快吗 ？ “
于是，有了如下的划分： PS， 你是属于哪一类额 ？
二B算法(没有分类) 高级点的算法(分类后)
可能大家对这种根据关键值分类的好处不能一目了然。我们举个一般例子吧：
假设当前共有100个男的。 其中有钱的有20人，高个子有30人，高学历男人有10人。
根据第一种算法分类，我们需要比较100次，而第二种算法我们总共只需要比较60次。从整个基数来分析，算法肯定优化了
最后，对不同的分类中查询的结果进行组合重新排列下，即可得到我们的满足该女性的要求。
同样的，在进行Intent匹配时，Android也采用了第二种方法来进行算法匹配。它根据一些关键值Action、MimeType、
Schema字段去进行分类。分类之后的集合大致如下：
于是在进行具体匹配时，我们只是需要根据关键值从不同集合中获取即可。
事实上，由于MimeType的通配符(*)的特性，它的匹配可以说是最难的。参考IntentResolver类，真正的关键值如下：
//模板类 F类型可能为ActivityIntentInfo或ServiceIntentInfo，R对象是ResolverInfo类
public class IntentResolver<F extends IntentFilter, R extends Object> {
//保存了所有<intent-filter>节点信息
//All filters that have been registered.
private final HashSet<F> mFilters = new HashSet<F>();
/** All of the MIME types that have been registered, such as "image/jpeg",
* "image/*", or "{@literal *}/*".
*/
//关键值表示MimeType形如： image/jpeg 、 image/*、/* 类型
private final HashMap<String, ArrayList<F>> mTypeToFilter
/**
* The base names of all of all fully qualified MIME types that have been
* registered, such as "image" or "*". Wild card MIME types such as
* "image/*" will not be here.
*/
//关键值表示MimeType形如：image、 image/*、* 类型
private final HashMap<String, ArrayList<F>> mBaseTypeToFilter
/**
* The base names of all of the MIME types with a sub-type wildcard that
* have been registered. For example, a filter with "image/*" will be
* included here as "image" but one with "image/jpeg" will not be
* included here. This also includes the "*" for the "{@literal *}/*"
* MIME type.
*/
//这个关键字段表示MimeType形如 :image、* 类型
private final HashMap<String, ArrayList<F>> mWildTypeToFilter
//All of the URI schemes (such as http) that have been registered.
//关键值字段表示Schema
private final HashMap<String, ArrayList<F>> mSchemeToFilter
/**
* All of the actions that have been registered, but only those that did
* not specify data.
*/
//关键值字段表示：Action
private final HashMap<String, ArrayList<F>> mActionToFilter
//All of the actions that have been registered and specified a MIME type.
//关键值字段表示：Action和MimeType。 即该<intent-filter>节点必须包含action和MimeType
private final HashMap<String, ArrayList<F>> mTypedActionToFilter
}
于是，通过这些关键字段我们可以去特定集合去查找，最后将结果在重新组合下，那不就万事大吉了。
最后，我们通过代码走读的方式，以一个查询Activity的信息的方法，带领大家去熟悉具体流程。该方法原型为：
//通过给定的intent，查询所有匹配的Activity组件信息
abstract List<ResolveInfo> queryIntentActivities(Intent intent, int flags)
PS：其实查询Activity、Service、BroadcastReceiver的流程基本上是相同的。
Step 1、获取PackageManager代理对象，调用该方法：
PackageManager mPackageManger = this.getPackageManager() ;
//为了说明，这儿我们简单查询一个Intent对象,即所有应用程序的启动Activity
Intent mainIntent = new Intent() ;
mainIntent.setAction(Intent.ACTION_MAIN);
mainIntent.addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER);
mPackageManger.queryIntentActivities(mainIntent, 0);
//获取PackageManager对象
@Override
public PackageManager getPackageManager() {
//...
IPackageManager pm = ActivityThread.getPackageManager();
if (pm != null) {
// Doesn't matter if we make more than one instance.
return (mPackageManager = new ApplicationPackageManager(this, pm));
}
}
Step 2、该PackageManager代理对象实则为ApplicatonPackageManager 对象，该对象是ContextIml的内部类。
@Override
public List<ResolveInfo> queryIntentActivities(Intent intent, int flags) {
try {
//mPM对象就是PackageManagerService的客户端
return mPM.queryIntentActivities(
intent,
intent.resolveTypeIfNeeded(mContext.getContentResolver()),
flags);
} catch (RemoteException e) {
throw new RuntimeException("Package manager has died", e);
}
}
Step 3、调用服务端PackageManagerService对象的对应方法。该方法位于PackageManagerService.java类中
public List<ResolveInfo> queryIntentActivities(Intent intent,
String resolvedType, int flags) {
//是否设置了组件ComponetName 信息
ComponentName comp = intent.getComponent();
if (comp != null) {
List<ResolveInfo> list = new ArrayList<ResolveInfo>(1);
ActivityInfo ai = getActivityInfo(comp, flags);
if (ai != null) {
ResolveInfo ri = new ResolveInfo();
ri.activityInfo = ai;
list.add(ri);
}
return list;
}
synchronized (mPackages) {
//是否设置了包名
String pkgName = intent.getPackage();
if (pkgName == null) {
//调用mActivities去查询
return (List<ResolveInfo>)mActivities.queryIntent(intent,
resolvedType, flags);
}
PackageParser.Package pkg = mPackages.get(pkgName);
if (pkg != null) {
return (List<ResolveInfo>) mActivities.queryIntentForPackage(intent,
resolvedType, flags, pkg.activities);
}
return null;
}
}
首先、该方法判断IntentComponentName是否存在，如果存在则为显示匹配了，直接返回特定组件相关信息；
其次、判断是否设置了包名，即packageName，如果没有指定包名，则查询所有的应用程序包去找匹配的组件信息。如果
指定了packageName，则去指定包下去查找；
接着，调用特定的类继续查找。由于我们找的是Activity组件信息，因此去ActivityIntentResolver类去查找。
Step 4、调用mActivities自定义类去查找
//调用父类IntentResolver方法去查找
public List queryIntent(Intent intent, String resolvedType, int flags) {
mFlags = flags;
return super.queryIntent(intent, resolvedType,
(flags&PackageManager.MATCH_DEFAULT_ONLY) != 0);
}
该过程只是简单的调用了父类IntentResolver去查找。
Step5 、进入IntentResolver类去真正的实现查找,该方法为于IntentResolver.java类中。
public List<R> queryIntent(Intent intent, String resolvedType, boolean defaultOnly) {
String scheme = intent.getScheme();
//用来保存查找到的组件信息，如Activity等
ArrayList<R> finalList = new ArrayList<R>();
//根据关键值去特定集合查询到的一个可能结果
ArrayList<F> firstTypeCut = null;
ArrayList<F> secondTypeCut = null;
ArrayList<F> thirdTypeCut = null;
ArrayList<F> schemeCut = null;
//首先是否制定的数据类型 MimeType
// If the intent includes a MIME type, then we want to collect all of
// the filters that match that MIME type.
if (resolvedType != null) {
int slashpos = resolvedType.indexOf('/');
if (slashpos > 0) {
final String baseType = resolvedType.substring(0, slashpos);
if (!baseType.equals("*")) {
//匹配特定的MimeType
if (resolvedType.length() != slashpos+2|| resolvedType.charAt(slashpos+1) != '*') {
firstTypeCut = mTypeToFilter.get(resolvedType);
secondTypeCut = mWildTypeToFilter.get(baseType);
}
//...
}
}
//根据模式去匹配特定的集合
if (scheme != null) {
schemeCut = mSchemeToFilter.get(scheme);
}
//可能的话在去匹配Action所在集合
if (resolvedType == null && scheme == null && intent.getAction() != null) {
firstTypeCut = mActionToFilter.get(intent.getAction());
}
//对我们前面通过关键字查询的一个集合，在此循环遍历匹配，将匹配到的结果保存在finalList集合中
if (firstTypeCut != null) {
buildResolveList(intent, debug, defaultOnly,
resolvedType, scheme, firstTypeCut, finalList);
}
if (secondTypeCut != null) {
buildResolveList(intent, debug, defaultOnly,
resolvedType, scheme, secondTypeCut, finalList);
}
if (thirdTypeCut != null) {
buildResolveList(intent, debug, defaultOnly,resolvedType, scheme, thirdTypeCut, finalList);
}
if (schemeCut != null) {
buildResolveList(intent, debug, defaultOnly,
resolvedType, scheme, schemeCut, finalList);
}
//根据IntentFilter的一些优先级进行排序
sortResults(finalList);
return finalList;
}
buildResolveList()方法的主要作用是将可能的集合在循环遍历，将匹配的结果值保存在finalList集合中。
该方法为于IntentResolver.java类中，方法原型如下：
//通过前面关键字查找的可能集合，循环遍历进行匹配，匹配成功就加入到dest集合中，即finalList集合中
private void buildResolveList(Intent intent, boolean debug, boolean defaultOnly,
String resolvedType, String scheme, List<F> src, List<R> dest) {
Set<String> categories = intent.getCategories();
final int N = src != null ? src.size() : 0;
boolean hasNonDefaults = false;
int i;
for (i=0; i<N; i++) {
F filter = src.get(i);
int match;
//是否已经加入到匹配结果中去了，不允许重复添加
// Do we already have this one?
if (!allowFilterResult(filter, dest)) {
continue;
}
//调用Intent-filter方法去匹配该Intent信息
match = filter.match(
intent.getAction(), resolvedType, scheme, intent.getData(), categories, TAG);
//匹配成功，就存放在finalList集合中
if (match >= 0) {
if (!defaultOnly || filter.hasCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT)) {
//调用子类的newResult()方法去返回一个ResolvInfo对象
final R oneResult = newResult(filter, match);
if (oneResult != null) {
dest.add(oneResult);
}
} else {
hasNonDefaults = true;
}
} else {
//...
}
}
//...
}
这个函数的逻辑判断如下：
首先、通过给定的关键字去特定集合查询一个可能的匹配集合，然后将这些集合信息保存在如下集合中：
ArrayList<F>firstTypeCut =null;
ArrayList<F>secondTypeCut =null;
ArrayList<F>thirdTypeCut =null;
ArrayList<F>schemeCut =null；
然后、连续四次调用buildResolveList()去进行匹配。每次调用结束后，参数finalList保存的是匹配结果的累加值，所以这
四次调用过程中finalList集合包含的结果是一次累加的过程。当然了，四次连续调用buildResolveList()的次序可以不分先后。
最后、调用sortResults()从匹配集合中进行一些排序等。
总结：第二部分通过重点介绍了PackageManagerService的功能匹配Intent采用的数据结构和算法，也只是简单入了下门，希
望大家能参考源码，认真理解Intent匹配过程。