IPC机制 -- IPC方式 -- ContentProvider

一、概念

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，和Messenger、AIDL一样，ContentProvider的底层实现同样也是Binder，但是它的使用过程要比AIDL简单许多，因为系统已经做了封装，使得我们无须关心底层细节即可轻松实现IPC。

二、使用

1.ContentProvider六个抽象方法

(1)onCreate：
ContentProvider创建时回调，一般用来做一些初始化工作。
(2)getType：
返回一个Url请求所对应的MIME类型(媒体类型)，比如图片、视频等，如果我们的应用不关注这个选项，可以直接在这个方法中返回null或者"/"。
(3)query：对数据表进行查操作。
(4)update：对数据表进行改操作。
(5)insert：对数据表进行增操作。
(6)delete：对数据表进行删操作。
这六个方法均运行在ContentProvider的进程中，除了onCreate由系统回调并运行在主线程里，其它方法均由外界回调并运行在Binder线程池中。

2.底层数据存储方式

SQLite数据库、文件、内存。

3.属性

android:authorities属性，是ContentProvider的唯一标识，通过这个属性外部应用就可以访问我们的ContentProvider，因此该属性值必须是唯一的，建议在命名的时候加上包名前缀。
android:permission属性，添加访问权限。
android:readPermission属性，声明读权限。
android:writePermission属性，声明写权限。

4.UriMatcher

ContentProvider通过Uri来区分外界要访问的数据集合。如果ContentProvider维护的数据库存在很多数据表，那么为了知道外界要访问的是哪个表，需要定义单独的Uri和Uri_Code，并将Uri和对应的Uri_Code相关联，可以使用UriMatcher的addURI方法将Uri和Uri_Code关联在一起。这样，当外界请求访问ContentProvider时，可以使用UriMatcher的match方法根据请求的Uri来得到Uri_Code，有了Uri_Code我们就可以知道外界想要访问哪个表，然后就可以进行相应的数据操作了。

public static final String AUTHORITY = "com.tomorrow.contentprovidertest";
public static final int BOOK_URI_CODE = 0;
public static final int USER_URI_CODE = 1;
private static final UriMatcher sUriMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);

static {
    sUriMatcher.addURI(AUTHORITY, DbOpenHelper.BOOK_TABLE_NAME, BOOK_URI_CODE);
    sUriMatcher.addURI(AUTHORITY, DbOpenHelper.USER_TABLE_NAME, USER_URI_CODE);
}

private String getTableName(Uri uri) {
    String tableName = null;
    switch (sUriMatcher.match(uri)) {
        case BOOK_URI_CODE:
            tableName = DbOpenHelper.BOOK_TABLE_NAME;
            break;
        case USER_URI_CODE:
            tableName = DbOpenHelper.USER_TABLE_NAME;
            break;
        default:
            break;
    }
    Log.d(TAG, "zwm, getTableName: " + tableName);
    return tableName;
}

5.ContentUris

用于操作Uri。

//withAppendedId方法作用：向Uri追加一个id
Uri uri = Uri.parse("content://com.tomorrow.provider/user") 
Uri resultUri = ContentUris.withAppendedId(uri, 8);  
//最终生成后的Uri为：content://com.tomorrow.provider/user/8

//parseId方法作用：从Uri中获取id
Uri uri = Uri.parse("content://com.tomorrow.provider/user/8") 
long personid = ContentUris.parseId(uri); 
//获取的结果为:8

6.ContentObserver

要观察一个ContentProvider中的数据改变情况，可以通过ContentResolver的registerContentObserver方法来注册观察者，通过unregisterContentObserver方法来解除观察者。

7.线程同步

如果底层数据采用的是SQLite并且只有一个SQLiteDatabase的连接，可以正确应对多线程情况，因为SQLiteDatabase内部对数据库的操作是有同步处理的，但是如果通过多个SQLiteDatabase对象来操作数据库就无法保证线程同步，因为SQLiteDatabase对象之间无法进行线程同步。
如果底层数据采用的是内存，比如是List，那么List的遍历、插入、删除等操作就需要进行线程同步，否则会引起并发错误。

三、例子

//DbOpenHelper 
public class DbOpenHelper extends SQLiteOpenHelper {
    private static final String DB_NAME = "content_provider_db";
    public static final String BOOK_TABLE_NAME = "book";
    public static final String USER_TABLE_NAME = "user";
    private static final int DB_VERSION = 1;
    private String CREATE_BOOK_TABLE = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS " + BOOK_TABLE_NAME + "(_id INTEGER PRIMARY KEY," + "name TEXT)";
    private String CREATE_USER_TABLE = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS " + USER_TABLE_NAME + "(_id INTEGER PRIMARY KEY," + "name TEXT," + "sex INT)";

    public DbOpenHelper(Context context) {
        super(context, DB_NAME, null, DB_VERSION);
    }

    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        db.execSQL(CREATE_BOOK_TABLE);
        db.execSQL(CREATE_USER_TABLE);
    }

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

    }
}

//TestContentProvider 
public class TestContentProvider extends ContentProvider {
    private static final String TAG = TestContentProvider.class.getSimpleName();
    public static final String AUTHORITY = "com.tomorrow.contentprovidertest";
    public static final int BOOK_URI_CODE = 0;
    public static final int USER_URI_CODE = 1;
    private static final UriMatcher sUriMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);

    static {
        sUriMatcher.addURI(AUTHORITY, DbOpenHelper.BOOK_TABLE_NAME, BOOK_URI_CODE);
        sUriMatcher.addURI(AUTHORITY, DbOpenHelper.USER_TABLE_NAME, USER_URI_CODE);
    }

    private SQLiteDatabase mDb;
    private Context mContext;

    @Override
    public boolean onCreate() {
        Log.d(TAG, "zwm, onCreate, Thread: " + Thread.currentThread());
        mContext = getContext();
        initProviderData();
        return true;
    }

    private void initProviderData() {
        mDb = new DbOpenHelper(mContext).getWritableDatabase();
        mDb.execSQL("delete from " + DbOpenHelper.BOOK_TABLE_NAME);
        mDb.execSQL("delete from " + DbOpenHelper.USER_TABLE_NAME);
        mDb.execSQL("insert into book values(1, 'Android');");
        mDb.execSQL("insert into book values(2, 'Java');");
        mDb.execSQL("insert into book values(3, 'App后台');");
        mDb.execSQL("insert into user values(1, 'TomyZhang', 1);");
        mDb.execSQL("insert into user values(2, 'Tomorrow', 1);");
    }

    @Nullable
    @Override
    public Cursor query(@NonNull Uri uri, @Nullable String[] projection, @Nullable String selection, @Nullable String[] selectionArgs, @Nullable String sortOrder) {
        Log.d(TAG, "zwm, query, Thread: " + Thread.currentThread());
        String table = getTableName(uri);
        if(table == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI: " + uri);
        }
        return mDb.query(table, projection, selection, selectionArgs, null, null, sortOrder, null);
    }

    @Nullable
    @Override
    public String getType(@NonNull Uri uri) {
        Log.d(TAG, "zwm, getType, Thread: " + Thread.currentThread());
        return null;
    }

    @Nullable
    @Override
    public Uri insert(@NonNull Uri uri, @Nullable ContentValues values) {
        Log.d(TAG, "zwm, insert, Thread: " + Thread.currentThread());
        String table = getTableName(uri);
        if(table == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI: " + uri);
        }
        mDb.insert(table, null, values);
        mContext.getContentResolver().notifyChange(uri, null);
        return uri;
    }

    @Override
    public int delete(@NonNull Uri uri, @Nullable String selection, @Nullable String[] selectionArgs) {
        Log.d(TAG, "zwm, delete, Thread: " + Thread.currentThread());
        String table = getTableName(uri);
        if(table == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI: " + uri);
        }
        int count = mDb.delete(table, selection, selectionArgs);
        if(count > 0) {
            mContext.getContentResolver().notifyChange(uri, null);
        }
        return count;
    }

    @Override
    public int update(@NonNull Uri uri, @Nullable ContentValues values, @Nullable String selection, @Nullable String[] selectionArgs) {
        Log.d(TAG, "zwm, update, Thread: " + Thread.currentThread());
        String table = getTableName(uri);
        if(table == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI: " + uri);
        }
        int row = mDb.update(table, values, selection, selectionArgs);
        if(row > 0) {
            mContext.getContentResolver().notifyChange(uri, null);
        }
        return row;
    }

    private String getTableName(Uri uri) {
        String tableName = null;
        switch (sUriMatcher.match(uri)) {
            case BOOK_URI_CODE:
                tableName = DbOpenHelper.BOOK_TABLE_NAME;
                break;
            case USER_URI_CODE:
                tableName = DbOpenHelper.USER_TABLE_NAME;
                break;
            default:
                break;
        }
        Log.d(TAG, "zwm, getTableName: " + tableName);
        return tableName;
    }
}

//MainActivity 
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();
    public static final String AUTHORITY = "com.tomorrow.contentprovidertest";
    public static final Uri BOOK_CONTENT_URI = Uri.parse("content://" + AUTHORITY + "/book");
    private Cursor mBbookCursor;
    private BookContentObserver mBookContentObserver = new BookContentObserver(new Handler());

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

        getContentResolver().registerContentObserver(BOOK_CONTENT_URI, true, mBookContentObserver);

        mBbookCursor = getContentResolver().query(BOOK_CONTENT_URI, new String[]{"_id", "name"}, null, null, null);
        printBookCursor(mBbookCursor);

        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put("_id", 4);
        values.put("name", "性能优化");
        getContentResolver().insert(BOOK_CONTENT_URI, values);
        mBbookCursor = getContentResolver().query(BOOK_CONTENT_URI, new String[]{"_id", "name"}, null, null, null);
        printBookCursor(mBbookCursor);
    }

    private void printBookCursor(Cursor bookCursor) {
        Log.d(TAG, "zwm, printBookCursor, bookCursor: " + bookCursor);
        if(bookCursor == null)
            return;
        while(bookCursor.moveToNext()) {
            int id = bookCursor.getInt(0);
            String name = bookCursor.getString(1);
            Log.d(TAG, "zwm, id: " + id + ", name: " + name);
        }
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        getContentResolver().unregisterContentObserver(mBookContentObserver);
        mBbookCursor.close();
    }

    private class BookContentObserver extends ContentObserver {

        public BookContentObserver(Handler handler) {
            super(handler);
        }

        @Override
        public void onChange(boolean selfChange) {
            super.onChange(selfChange);
            Log.d("BookContentObserver", "zwm, onChange, selfChange: " + selfChange);
        }
    }
}

//AndroidManifest.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.tomorrow.contentprovidertest">

    <uses-permission android:name="com.tomorrow.provider"/>
    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/AppTheme">
        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
        <provider
            android:name=".TestContentProvider"
            android:authorities="com.tomorrow.contentprovidertest"
            android:permission="com.tomorrow.provider"
            android:process=":provider"/>
    </application>

</manifest>

四、相关链接

ContentProvider工作过程

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