Android基础-ContentProvider全方位解析

一、定义

ContentProvider，即内容提供者属于Android的四大组件之一。

 

二、作用

进程间进行数据交互&共享，即跨进程通信

Android基础-ContentProvider全方位解析

 

三、原理

ContentProvider的底层是采用Android中的Binder机制。

详解Android Binder机制 

 

四、具体使用

关于ContentProvider的使用主要介绍以下内容：

Android基础-ContentProvider全方位解析

4.1 统一资源标识符（URI）

  • 定义：Uniform Resource Identifier，即统一资源标识符

  • 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

  • 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

    1. 关于 系统预置URI 此处不作过多讲解，需要的同学可自行查看
    2. 此处主要讲解 自定义URI

 Android基础-ContentProvider全方位解析

// 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
// 以下的URI 表示 匹配provider的任何内容
content://com.example.app.provider/* 

// ＃：匹配任意长度的数字字符的字符串
// 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数据类型

  • 解释：MIME：全称Multipurpose Internet Mail Extensions，多功能Internet 邮件扩充服务。它是一种多用途网际邮件扩充协议，在1992年最早应用于电子邮件系统，但后来也应用到浏览器。MIME类型就是设定某种扩展名的文件用一种应用程序来打开的方式类型，当该扩展名文件被访问的时候，浏览器会自动使用指定应用程序来打开。多用于指定一些客户端自定义的文件名，以及一些媒体文件打开方式。
  • 作用：指定某个扩展名的文件用某种应用程序来打开 如指定.html文件采用text应用程序打开、指定.pdf文件采用flash应用程序打开
  • 具体使用：

 

4.2.1 ContentProvider根据URI返回MIME类型

ContentProvider.getType(uri);

 

4.2.2 MEME类型组成

MIME类型有2部分组成 = 类型 + 子类型

MIME类型是一个包含2部分的字符串

text / html
// 类型 = text、 子类型 = html

text/css
text/xml
application/pdf

 

4.2.3 MIME类型形式

MIME类型有两种形式

// 形式1：单条记录  
vnd.android.cursor.item/自定义
// 形式2：多条记录（集合）
vnd.android.cursor.dir/自定义 

// 注：
  // 1. vnd：表示父类型和子类型具有非标准的、特定的形式。
  // 2. 父类型已固定好（即不能更改），只能区别是单条还是多条记录
  // 3. 子类型可自定义

实例说明

<-- 单条记录 -->
  // 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


<-- 多条记录 -->
  // 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

 

4.3 ContentProvider类

4.3.1 组织数据方式

  • ContentProvider主要以表格的形式组织数据

    同时也支持文件数据，只是表格形式用得比较多

  • 每个表格中包含多张表，每张表包含行 & 列，分别对应记录 & 字段

    同数据库

4.3.2 主要方法

  • 程间共享数据的本质是：添加、删除、获取 & 修改（更新）数据
  • 所以ContentProvider的核心方法也主要是上述4个作用 
    <-- 4个核心方法 -->
  public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) 
  // 外部进程向 ContentProvider 中添加数据

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

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

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

// 注：
  // 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

<-- 2个其他方法 -->
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
  • 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
  • 但也可根据需求自定义ContentProvider，但上述6个方法必须重写
    • 本文主要讲解自定义ContentProvider
  • ContentProvider类并不会直接与外部进程交互，而是通过ContentResolver 类

 

4.4 ContentResolver类

4.4.1 作用

统一管理不同 ContentProvider间的操作

  1. 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

 

4.4.2 为什么要使用通过ContentResolver类从而与ContentProvider类进行交互，而不直接访问ContentProvider类？

  • 一般来说，一款应用要使用多个ContentProvider，若需要了解每个ContentProvider的不同实现从而再完成数据交互，操作成本高 & 难度大
  • 所以再ContentProvider类上加多了一个 ContentResolver类对所有的ContentProvider进行统一管理。

 

4.4.3 具体使用

ContentResolver 类提供了与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)

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");

Android 提供了3个用于辅助ContentProvide的工具类：

  • ContentUris
  • UriMatcher
  • ContentObserver

 

4.5 ContentUris类

  • 作用：操作 URI
  • 具体使用 核心方法有两个：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

     

4.6 UriMatcher类

  • 作用
    1. 在ContentProvider 中注册URI
    2. 根据 URI 匹配 ContentProvider 中对应的数据表
  • 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
    }
}

     

4.7 ContentObserver类

  • 定义：内容观察者

  • 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

  • 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

    至此，关于ContentProvider的使用已经讲解完毕

 

五、实例说明

  • 由于ContentProvider不仅常用于进程间通信，同时也适用于进程内通信 

  • 所以本实例会采用ContentProvider讲解：

    1. 进程内通信
    2. 进程间通信

  • 实例说明：采用的数据源是Android中的SQLite数据库

 

5.1 进程内通信

  • 步骤说明：
    1. 创建数据库类
    2. 自定义 ContentProvider 类
    3. 注册 创建的 ContentProvider类
    4. 进程内访问 ContentProvider的数据
  • 具体使用

步骤1：创建数据库类DBHelper.java

public class DBHelper extends SQLiteOpenHelper{

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

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

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

    @Override
    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 newVersion){
        
    }

}
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