Android四大組件之ContentProvider全解析

XBaron 發布于2019-08-16 10:49 / 2383人閱讀

摘要：前言屬于的四大組件之一本文全面解析了，包括原理使用方法實例講解，希望你們會喜歡。

前言

ContentProvider屬于 Android的四大組件之一

本文全面解析了 ContentProvider ，包括ContentProvider 原理、使用方法 & 實例講解，希望你們會喜歡。

1. 定義

即內容提供者，是 Android 四大組件之一

2. 作用

進程間進行數據交互 & 共享，即跨進程通信

3. 原理

ContentProvider的底層是采用 Android中的Binder機制

具體請看文章圖文詳解 Android Binder跨進程通信的原理

4. 具體使用

關于ContentProvider的使用主要介紹以下內容：

4.1 統一資源標識符（URI）

定義：Uniform Resource Identifier，即統一資源標識符

作用：唯一標識 ContentProvider & 其中的數據

> 外界進程通過 `URI` 找到對應的`ContentProvider` & 其中的數據，再進行數據操作

具體使用

`URI`分為 系統預置 & 自定義，分別對應系統內置的數據（如通訊錄、日程表等等）和自定義數據庫

> 1.  關于 系統預置`URI` 此處不作過多講解，需要的同學可自行查看
> 2.  此處主要講解 自定義`URI`

// 設置URI
Uri uri = Uri.parse("content://com.carson.provider/User/1") 
// 上述URI指向的資源是：名為 `com.carson.provider`的`ContentProvider` 中表名 為`User` 中的 `id`為1的數據

// 特別注意：URI模式存在匹配通配符* & ＃

// *：匹配任意長度的任何有效字符的字符串
// 以下的URI 表示 匹配provider的任何內容
content://com.example.app.provider/* 
// ＃：匹配任意長度的數字字符的字符串
// 以下的URI 表示 匹配provider中的table表的所有行
content://com.example.app.provider/table/#

4.2 MIME數據類型

作用：指定某個擴展名的文件用某種應用程序來打開

如指定`.html`文件采用`text`應用程序打開、指定`.pdf`文件采用`flash`應用程序打開

具體使用：

4.2.1 ContentProvider根據 URI 返回MIME類型

ContentProvider.geType(uri) ；

4.2.2 MIME類型組成
每種MIME類型由2部分組成 = 類型 + 子類型

MIME類型是一個包含2部分的字符串

text / html
// 類型 = text、子類型 = html

text/css
text/xml
application/pdf

4.2.3 MIME類型形式
MIME類型有2種形式：

// 形式1：單條記錄  
vnd.android.cursor.item/自定義
// 形式2：多條記錄（集合）
vnd.android.cursor.dir/自定義 

// 注：
  // 1. vnd：表示父類型和子類型具有非標準的、特定的形式。
  // 2. 父類型已固定好（即不能更改），只能區別是單條還是多條記錄
  // 3. 子類型可自定義

實例說明

<-- 單條記錄 -->
  // 單個記錄的MIME類型
  vnd.android.cursor.item/vnd.yourcompanyname.contenttype 

  // 若一個Uri如下
  content://com.example.transportationprovider/trains/122   
  // 則ContentProvider會通過ContentProvider.geType(url)返回以下MIME類型
  vnd.android.cursor.item/vnd.example.rail

<-- 多條記錄 -->
  // 多個記錄的MIME類型
  vnd.android.cursor.dir/vnd.yourcompanyname.contenttype 
  // 若一個Uri如下
  content://com.example.transportationprovider/trains 
  // 則ContentProvider會通過ContentProvider.geType(url)返回以下MIME類型
  vnd.android.cursor.dir/vnd.example.rail

4.3 ContentProvider類 4.3.1 組織數據方式

ContentProvider主要以 表格的形式 組織數據

> 同時也支持文件數據，只是表格形式用得比較多

每個表格中包含多張表，每張表包含行 & 列，分別對應記錄 & 字段

> 同數據庫

4.3.2 主要方法

進程間共享數據的本質是：添加、刪除、獲取 & 修改（更新）數據

所以ContentProvider的核心方法也主要是上述4個作用

<-- 4個核心方法 -->
  public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) 
  // 外部進程向 ContentProvider 中添加數據

  public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) 
  // 外部進程 刪除 ContentProvider 中的數據

  public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs)
  // 外部進程更新 ContentProvider 中的數據

  public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs,  String sortOrder)　 
  // 外部應用 獲取 ContentProvider 中的數據

// 注：
  // 1. 上述4個方法由外部進程回調，并運行在ContentProvider進程的Binder線程池中（不是主線程）
 // 2. 存在多線程并發訪問，需要實現線程同步
   // a. 若ContentProvider的數據存儲方式是使用SQLite & 一個，則不需要，因為SQLite內部實現好了線程同步，若是多個SQLite則需要，因為SQL對象之間無法進行線程同步
  // b. 若ContentProvider的數據存儲方式是內存，則需要自己實現線程同步

<-- 2個其他方法 -->
public boolean onCreate() 
// ContentProvider創建后 或 打開系統后其它進程第一次訪問該ContentProvider時 由系統進行調用
// 注：運行在ContentProvider進程的主線程，故不能做耗時操作

public String getType(Uri uri)
// 得到數據類型，即返回當前 Url 所代表數據的MIME類型

Android為常見的數據（如通訊錄、日程表等）提供了內置了默認的ContentProvider

但也可根據需求自定義ContentProvider，但上述6個方法必須重寫

> 本文主要講解自定義`ContentProvider`

ContentProvider類并不會直接與外部進程交互，而是通過ContentResolver 類

4.4 ContentResolver類 4.1 作用

統一管理不同 ContentProvider間的操作

即通過 URI 即可操作不同的ContentProvider 中的數據

外部進程通過 ContentResolver類從而與ContentProvider類進行交互

4.2 為什么要使用通過ContentResolver類從而與ContentProvider類進行交互，而不直接訪問ContentProvider類？

答：

一般來說，一款應用要使用多個ContentProvider，若需要了解每個ContentProvider的不同實現從而再完成數據交互，操作成本高 & 難度大

所以再ContentProvider類上加多了一個 ContentResolver類對所有的ContentProvider進行統一管理。

4.3 具體使用

ContentResolver 類提供了與ContentProvider類相同名字 & 作用的4個方法

// 外部進程向 ContentProvider 中添加數據
public Uri insert(Uri uri, ContentValues values)　 

// 外部進程 刪除 ContentProvider 中的數據
public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs)

// 外部進程更新 ContentProvider 中的數據
public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs)　 

// 外部應用 獲取 ContentProvider 中的數據
public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder)

實例說明

// 使用ContentResolver前，需要先獲取ContentResolver
// 可通過在所有繼承Context的類中 通過調用getContentResolver()來獲得ContentResolver
ContentResolver resolver =  getContentResolver(); 

// 設置ContentProvider的URI
Uri uri = Uri.parse("content://cn.scu.myprovider/user"); 

// 根據URI 操作 ContentProvider中的數據
// 此處是獲取ContentProvider中 user表的所有記錄 
Cursor cursor = resolver.query(uri, null, null, null, "userid desc");

Android 提供了3個用于輔助ContentProvide的工具類：

ContentUris

UriMatcher

ContentObserver

4.5 ContentUris類

作用：操作 URI

具體使用

核心方法有兩個：`withAppendedId（）` &`parseId（）`

// withAppendedId（）作用：向URI追加一個id
Uri uri = Uri.parse("content://cn.scu.myprovider/user") 
Uri resultUri = ContentUris.withAppendedId(uri, 7);  
// 最終生成后的Uri為：content://cn.scu.myprovider/user/7

// parseId（）作用：從URL中獲取ID
Uri uri = Uri.parse("content://cn.scu.myprovider/user/7") 
long personid = ContentUris.parseId(uri); 
//獲取的結果為:7

4.6 UriMatcher類

作用

在ContentProvider 中注冊URI

根據 URI 匹配 ContentProvider 中對應的數據表

具體使用

// 步驟1：初始化UriMatcher對象
    UriMatcher matcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH); 
    //常量UriMatcher.NO_MATCH  = 不匹配任何路徑的返回碼
    // 即初始化時不匹配任何東西

// 步驟2：在ContentProvider 中注冊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資源路徑 = content://cn.scu.myprovider/user1 ，則返回注冊碼URI_CODE_a
    // 若URI資源路徑 = content://cn.scu.myprovider/user2 ，則返回注冊碼URI_CODE_b

// 步驟3：根據URI 匹配 URI_CODE，從而匹配ContentProvider中相應的資源（match（））

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

      switch(matcher.match(uri)){   
     // 根據URI匹配的返回碼是URI_CODE_a
     // 即matcher.match(uri) == URI_CODE_a
      case URI_CODE_a:   
        return tableNameUser1;   
        // 如果根據URI匹配的返回碼是URI_CODE_a，則返回ContentProvider中的名為tableNameUser1的表
      case URI_CODE_b:   
        return tableNameUser2;
        // 如果根據URI匹配的返回碼是URI_CODE_b，則返回ContentProvider中的名為tableNameUser2的表
    }   
}

4.7 ContentObserver類

定義：內容觀察者

作用：觀察 Uri引起 ContentProvider 中的數據變化 & 通知外界（即訪問該數據訪問者）

> 當`ContentProvider` 中的數據發生變化（增、刪 & 改）時，就會觸發該 `ContentObserver`類

具體使用

// 步驟1：注冊內容觀察者ContentObserver
    getContentResolver().registerContentObserver（uri）；
    // 通過ContentResolver類進行注冊，并指定需要觀察的URI

// 步驟2：當該URI的ContentProvider數據發生變化時，通知外界（即訪問該ContentProvider數據的訪問者）
    public class UserContentProvider extends ContentProvider { 
      public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) { 
      db.insert("user", "userid", values); 
      getContext().getContentResolver().notifyChange(uri, null); 
      // 通知訪問者
   } 
}

// 步驟3：解除觀察者
 getContentResolver().unregisterContentObserver（uri）；
    // 同樣需要通過ContentResolver類進行解除

至此，關于ContentProvider的使用已經講解完畢

5. 實例說明

由于ContentProvider不僅常用于進程間通信，同時也適用于進程內通信

所以本實例會采用ContentProvider講解：

進程內通信

進程間通信

實例說明：采用的數據源是Android中的SQLite數據庫

5.1 進程內通信

步驟說明：

創建數據庫類

自定義 ContentProvider 類

注冊創建的 ContentProvider類

進程內訪問 ContentProvider的數據

具體使用

步驟1：創建數據庫類
關于數據庫操作請看文章：Android：SQLlite數據庫操作最詳細解析

DBHelper.java

public class DBHelper extends SQLiteOpenHelper {

    // 數據庫名
    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;
    //數據庫版本號

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

    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {

        // 創建兩個表格:用戶表 和職業表
        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)   {

    }
}

步驟2：自定義 ContentProvider 類

public class MyProvider extends ContentProvider {

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

    public static final String AUTOHORITY = "cn.scu.myprovider";
    // 設置ContentProvider的唯一標識

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

    // UriMatcher類使用:在ContentProvider 中注冊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資源路徑 = content://cn.scu.myprovider/user ，則返回注冊碼User_Code
        // 若URI資源路徑 = content://cn.scu.myprovider/job ，則返回注冊碼Job_Code
    }

    // 以下是ContentProvider的6個方法

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

        mContext = getContext();
        // 在ContentProvider創建時對數據庫進行初始化
        // 運行在主線程，故不能做耗時操作,此處僅作展示
        mDbHelper = new DBHelper(getContext());
        db = mDbHelper.getWritableDatabase();

        // 初始化兩個表的數據(先清空兩個表,再各加入一個記錄)
        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;
    }

    /**
     * 添加數據
     */

    @Override
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) {

        // 根據URI匹配 URI_CODE，從而匹配ContentProvider中相應的表名
        // 該方法在最下面
        String table = getTableName(uri);

        // 向該表添加數據
        db.insert(table, null, values);

        // 當該URI的ContentProvider數據發生變化時，通知外界（即訪問該ContentProvider數據的訪問者）
        mContext.getContentResolver().notifyChange(uri, null);

//        // 通過ContentUris類從URL中獲取ID
//        long personid = ContentUris.parseId(uri);
//        System.out.println(personid);

        return uri;
        }

    /**
     * 查詢數據
     */
    @Override
    public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection,
                        String[] selectionArgs, String sortOrder) {
        // 根據URI匹配 URI_CODE，從而匹配ContentProvider中相應的表名
        // 該方法在最下面
        String table = getTableName(uri);

//        // 通過ContentUris類從URL中獲取ID
//        long personid = ContentUris.parseId(uri);
//        System.out.println(personid);

        // 查詢數據
        return db.query(table,projection,selection,selectionArgs,null,null,sortOrder,null);
    }

    /**
     * 更新數據
     */
    @Override
    public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection,
                      String[] selectionArgs) {
        // 由于不展示,此處不作展開
        return 0;
    }

    /**
     * 刪除數據
     */
    @Override
    public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) {
        // 由于不展示,此處不作展開
        return 0;
    }

    @Override
    public String getType(Uri uri) {

        // 由于不展示,此處不作展開
        return null;
    }

    /**
     * 根據URI匹配 URI_CODE，從而匹配ContentProvider中相應的表名
     */
    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;
        }
    }

步驟3：注冊創建的 ContentProvider類
AndroidManifest.xml

步驟4：進程內訪問 ContentProvider中的數據

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        /**
         * 對user表進行操作
         */

        // 設置URI
        Uri uri_user = Uri.parse("content://cn.scu.myprovider/user");

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

        // 獲取ContentResolver
        ContentResolver resolver =  getContentResolver();
        // 通過ContentResolver 根據URI 向ContentProvider中插入數據
        resolver.insert(uri_user,values);

        // 通過ContentResolver 向ContentProvider中查詢數據
        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));
            // 將表中數據全部輸出
        }
        cursor.close();
        // 關閉游標

        /**
         * 對job表進行操作
         */
        // 和上述類似,只是URI需要更改,從而匹配不同的URI CODE,從而找到不同的數據資源
        Uri uri_job = Uri.parse("content://cn.scu.myprovider/job");

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

        // 獲取ContentResolver
        ContentResolver resolver2 =  getContentResolver();
        // 通過ContentResolver 根據URI 向ContentProvider中插入數據
        resolver2.insert(uri_job,values2);

        // 通過ContentResolver 向ContentProvider中查詢數據
        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));
            // 將表中數據全部輸出
        }
        cursor2.close();
        // 關閉游標
}
}

結果

源碼地址

Carson-Ho Github地址：ContentProvider

至此，進程內對ContentProvider中的數據進行共享講解完畢。

5.2 進程間進行數據共享

實例說明：本文需要創建2個進程，即創建兩個工程，作用如下

具體使用

進程1

使用步驟如下：

創建數據庫類

自定義 ContentProvider 類

注冊創建的 ContentProvider 類

前2個步驟同上例相同，此處不作過多描述，此處主要講解步驟3.

步驟3：注冊創建的 ContentProvider類
AndroidManifest.xml



// 聲明本應用 可允許通信的權限
    
    // 細分讀 & 寫權限如下，但本Demo直接采用全權限
    // 
    //

至此，進程1創建完畢，即創建ContentProvider & 數據準備好了。

進程2

步驟1：聲明可訪問的權限

AndroidManifest.xml

    // 聲明本應用可允許通信的權限（全權限）
    

    // 細分讀 & 寫權限如下，但本Demo直接采用全權限
    // 
    //  

// 注：聲明的權限必須與進程1中設置的權限對應

步驟2：訪問 ContentProvider的類

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        /**
         * 對user表進行操作
         */

        // 設置URI
        Uri uri_user = Uri.parse("content://scut.carson_ho.myprovider/user");

        // 插入表中數據
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put("_id", 4);
        values.put("name", "Jordan");

        // 獲取ContentResolver
        ContentResolver resolver =  getContentResolver();
        // 通過ContentResolver 根據URI 向ContentProvider中插入數據
        resolver.insert(uri_user,values);

        // 通過ContentResolver 向ContentProvider中查詢數據
        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));
            // 將表中數據全部輸出
        }
        cursor.close();
        // 關閉游標

        /**
         * 對job表進行操作
         */
        // 和上述類似,只是URI需要更改,從而匹配不同的URI CODE,從而找到不同的數據資源
        Uri uri_job = Uri.parse("content://scut.carson_ho.myprovider/job");

        // 插入表中數據
        ContentValues values2 = new ContentValues();
        values2.put("_id", 4);
        values2.put("job", "NBA Player");

        // 獲取ContentResolver
        ContentResolver resolver2 =  getContentResolver();
        // 通過ContentResolver 根據URI 向ContentProvider中插入數據
        resolver2.insert(uri_job,values2);

        // 通過ContentResolver 向ContentProvider中查詢數據
        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));
            // 將表中數據全部輸出
        }
        cursor2.close();
        // 關閉游標
    }
}

至此，訪問ContentProvider數據的進程2創建完畢

結果展示

在進程展示時，需要先運行準備數據的進程1，再運行需要訪問數據的進程2

運行準備數據的進程1

在進程1中，我們準備好了一系列數據

運行需要訪問數據的進程2

在進程2中，我們先向`ContentProvider`中插入數據，再查詢數據

至此，關于ContentProvider在進程內 & 進程間的使用講解完畢。

6. 優點 6.1 安全

ContentProvider為應用間的數據交互提供了一個安全的環境：允許把自己的應用數據根據需求開放給其他應用進行 增、刪、改、查，而不用擔心因為直接開放數據庫權限而帶來的安全問題

6.2 訪問簡單 & 高效

對比于其他對外共享數據的方式，數據訪問方式會因數據存儲的方式而不同：

采用文件方式對外共享數據，需要進行文件操作讀寫數據；

采用 Sharedpreferences 共享數據，需要使用sharedpreferences API讀寫數據

這使得訪問數據變得復雜 & 難度大。

而采用ContentProvider方式，其解耦了底層數據的存儲方式，使得無論底層數據存儲采用何種方式，外界對數據的訪問方式都是統一的，這使得訪問簡單 & 高效

> 如一開始數據存儲方式 采用 `SQLite` 數據庫，后來把數據庫換成 `MongoDB`，也不會對上層數據`ContentProvider`使用代碼產生影響

7. 總結

我用一張圖總結本文內容

ContentProvider的底層是采用 Android中的Binder機制，若想了解請看文章圖文詳解 Android Binder跨進程通信的原理

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alexnevsky 2019-08-14 15:36 評論0 收藏0
Android四大組件之Service全解析

摘要：四大組件都支持這個屬性。到目前為止，中總共有三種啟動方式。返回值方法有一個的返回值，這個返回值標識服務關閉后系統的后續操作。，啟動后的服務被殺死，不能保證系統一定會重新創建。 1. 簡介這篇文章會從Service的一些小知識點，延伸到Android中幾種常用進程間通信方法。 2. 進程 ? ? ? ?Service是一種不提供用戶交互頁面但是可以在后臺長時間運行的組件，可以通過在An...

alaege 2019-08-16 10:49 評論0 收藏0