Android四大组件之ContentProvider

非 Y 不嫁゛ 提交于 2020-03-15 22:20:31

ContentProvider作为四大组件之一,主要作用是进程间进行数据交互和共享(跨进程通信)

ContentProvider相当于中间者角色(搬运工),真正存储和操作数据的数据源还是原来存储数据的方式(数据库、文件、xml或网络)

使用ContentProvider需要知道以下内容:

一、URI(统一资源标识符)

(1)、唯一标识ContentProvider中的数据,外界进程通过URI找到对应的ContentProvider中的数据,再进行数据操作;,URI分为系统预置和自定义,分别对应系统内置的数据(如短信、通讯录等)和自定义数据库;

Uri uri = new Uri.parse("content://com.test.myprovider/User/1"); //URI指向的资源是:名为`com.test.myprovider`的`ContentProvider`中表名为`User`中的`id`为1的数据

URI模式存在匹配通配符 * 和 #,

content://com.test.myprovider/* //匹配任意长度的任何有效的字符串

content://com.test.myprovider/User/# //匹配provider中User表中的所有行

(2)、MIME数据类型

指定某个扩展名的文件用某种应用程序打开,如指定.html文件用text应用程序打开,指定.pdf文件用office应用程序打开

ContentProvider根据URI返回MIME类型,ContentProvider.geType(uri) ;

MIME类型:类型+子类型(MIME类型是一个包含2部分的字符串)如类型=text、子类型=html

MIME类型形式:单条记录(vnd.android.cursor.item/自定义),多条记录(vnd.android.cursor.dir/自定义 ),

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

单个记录的MIME类型:vnd.android.cursor.item/vnd.yourcompanyname.contenttype

若一个Uri是content://com.example.transportationprovider/trains/122,则ContentProvider会通过ContentProvider.geType(url)返回的MIME类型屎vnd.android.cursor.item/vnd.example.rail

多个记录的MIME类型:vnd.android.cursor.dir/vnd.yourcompanyname.contenttype

若一个Uri是content://com.example.transportationprovider/trains,则ContentProvider会通过ContentProvider.geType(url)返回的MIME类型是vnd.android.cursor.dir/vnd.example.rail

二、 ContentProvider类

(1)、ContentProvider主要以表格的形式组织数据,也支持文件数据,只是表格形式用的多;

每个表格中包含多张表,每张表包含行和列,分别对应记录和字段;

2)、 进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的核心方法主要有以下四个:

  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,也可根据需求自定义ContentProvider,所以上述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

三、ContentResoler类

(1)、作用
通过URI操作不同的ContentProvider中的数据;
外部进程通过ContentResolver类与ContentPrivider`类进行交互;

(2)、为什么要用ContentResolver类与ContentProvider类进行交互,而不直接访问ContentProvider类?
一般来说,一个应用要使用多个ContentProvider,需要了解每个ContentProvider的不同实现方式然后完成数据交互,操作成本高,难度大;
所以加了ContentResolver类对所有的ContentProvider进行统一管理;
ContentResolver 类提供了与ContentProvider类相同名字、 作用的4个方法
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
Android 提供了3个用于辅助ContentProvide的工具类:
ContentUris
UriMatcher
ContentObserver

四、ContentUris类
操作URI,核心方法有两个:withAppendedId() 和paseId()
// 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

五、 UriMatcher类
在ContentProvider中注册URI,根据URI匹配ContentProvider中对应的数据表
// 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
    }   
}

六、 ContentObserver类
观察URI引起ContentProvider中数据变化通知外界(访问该数据的访问者)
当ContentProvider 中的数据发生变化(增、删 & 改)时,就会触发该ContentObserver类
// 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
实例说明
由于ContentProvider不仅用于进程间通信,同时也用于进程内通信
1、进程内通信
2、进程间通信
数据源采用Android 的SQLite数据库
一、进程内通信
创建数据库类
自定义ContentPrivider类
注册创建的ContentProvider类
进程内访问ContentProvider的数据
步骤1:创建数据库类
package com.test.aaruse;
import android.content.Context;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;
import android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper;
public class DBHelper extends SQLiteOpenHelper {
    // 数据库名
    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";
    public DBHelper( Context context) {
        super(context, DATABASE_NAME, null, 1);
    }
    @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 oldVersion, int newVersion) {
    }
}
步骤2:自定义 ContentProvider 类
public class MyProvider extends ContentProvider {

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

    public static final String AUTOHORITY = "cn.scu.myprovider";
    // 设置ContentProvider的唯一标识

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

    // UriMatcher类使用:在ContentProvider 中注册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资源路径 = content://cn.scu.myprovider/user ,则返回注册码User_Code
        // 若URI资源路径 = content://cn.scu.myprovider/job ,则返回注册码Job_Code
    }

    // 以下是ContentProvider的6个方法
    //初始化ContentProvider
    @Override
    public boolean onCreate() {

        mContext = getContext();
        // 在ContentProvider创建时对数据库进行初始化
        // 运行在主线程,故不能做耗时操作,此处仅作展示
        mDbHelper = new DBHelper(getContext());
        db = mDbHelper.getWritableDatabase();

        // 初始化两个表的数据(先清空两个表,再各加入一个记录)
        db.execSQL("delete from user");
        db.execSQL("insert into user values(1,'小明');");
        db.execSQL("insert into user values(2,'小王');");

        db.execSQL("delete from job");
        db.execSQL("insert into job values(1,'Android');");
        db.execSQL("insert into job values(2,'iOS');");

        return true;
    }


//添加数据

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

        // 根据URI匹配 URI_CODE,从而匹配ContentProvider中相应的表名
        // 该方法在最下面
        String table = getTableName(uri);

        // 向该表添加数据
        db.insert(table, null, values);

        // 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)
        mContext.getContentResolver().notifyChange(uri, null);

//        // 通过ContentUris类从URL中获取ID
//        long personid = ContentUris.parseId(uri);
//        System.out.println(personid);

        return uri;
        }

    /**
     * 查询数据
     */
    @Override
    public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection,
                        String[] selectionArgs, String sortOrder) {
        // 根据URI匹配 URI_CODE,从而匹配ContentProvider中相应的表名
        // 该方法在最下面
        String table = getTableName(uri);

//        // 通过ContentUris类从URL中获取ID
//        long personid = ContentUris.parseId(uri);
//        System.out.println(personid);

        // 查询数据
        return db.query(table,projection,selection,selectionArgs,null,null,sortOrder,null);
    }

    /**
     * 更新数据
     */
    @Override
    public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection,
                      String[] selectionArgs) {
        // 由于不展示,此处不作展开
        return 0;
    }

    /**
     * 删除数据
     */
    @Override
    public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) {
        // 由于不展示,此处不作展开
        return 0;
    }

    @Override
    public String getType(Uri uri) {

        // 由于不展示,此处不作展开
        return null;
    }

    /**
     * 根据URI匹配 URI_CODE,从而匹配ContentProvider中相应的表名
     */
    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;
        }
    }
步骤3:注册 创建的 ContentProvider类
        <provider android:authorities="com.test.myprovider"
                  android:name=".MyProvider"      
        />
步骤4:进程内访问 ContentProvider中的数据
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

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

        /**
         * 对user表进行操作
         */

        // 设置URI
        Uri uri_user = Uri.parse("content://com.test..myprovider/user");

        // 插入表中数据
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put("_id", 3);
        values.put("name", "小李");


        // 获取ContentResolver
        ContentResolver resolver =  getContentResolver();
        // 通过ContentResolver 根据URI 向ContentProvider中插入数据
        resolver.insert(uri_user,values);

        // 通过ContentResolver 向ContentProvider中查询数据
        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));
            // 将表中数据全部输出
        }
        cursor.close();
        // 关闭游标

        /**
         * 对job表进行操作
         */
        // 和上述类似,只是URI需要更改,从而匹配不同的URI CODE,从而找到不同的数据资源
        Uri uri_job = Uri.parse("content://com.test.myprovider/job");
        
        // 插入表中数据
        ContentValues values2 = new ContentValues();
        values2.put("_id", 3);
        values2.put("job", "vue");

        // 获取ContentResolver
        ContentResolver resolver2 =  getContentResolver();
        // 通过ContentResolver 根据URI 向ContentProvider中插入数据
        resolver2.insert(uri_job,values2);

        // 通过ContentResolver 向ContentProvider中查询数据
        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));
            // 将表中数据全部输出
        }
        cursor2.close();
        // 关闭游标
}
}

结果:

在这里插入图片描述

二、进程间进行数据共享
因为是进程间操作数据,所以要创建两个工程

进程1
使用步骤如下:

创建数据库类
自定义 ContentProvider 类
注册 创建的 ContentProvider 类
前2个步骤和进程内通信相同,此处主要讲解步骤3
步骤3:注册 创建的 ContentProvider类
AndroidManifest.xml

<provider 
               android:name=".MyProvider"
               android:authorities="com.test.myprovider"

               // 声明外界进程可访问该Provider的权限(读 & 写)
               android:permission="com.test.PROVIDER"             
               
               // 权限可细分为读 & 写的权限
               // 外界需要声明同样的读 & 写的权限才可进行相应操作,否则会报错
               // android:readPermisson = "com.test.Read"
               // android:writePermisson = "com.test.Write"

               // 设置此provider是否可以被其他进程使用
               android:exported="true"
                
  />

// 声明本应用 可允许通信的权限
    <permission android:name="com.test.Read" android:protectionLevel="normal"/>
    // 细分读 & 写权限如下,但本Demo直接采用全权限
    // <permission android:name="com.test.Write" android:protectionLevel="normal"/>
    // <permission android:name="com.test.PROVIDER" android:protectionLevel="normal"/>
至此,进程1创建完毕,即创建ContentProvider & 数据 准备好了。

进程2
步骤1:声明可访问的权限
AndroidManifest.xml

// 声明本应用可允许通信的权限(全权限)
//Android 6.0及以上添加
<uses-permission android:name="android.permission.READ_CONTACTS"/>
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_CONTACTS"/>
    <uses-permission android:name="com.test.PROVIDER"/>

    // 细分读 & 写权限如下,但本Demo直接采用全权限
    // <uses-permission android:name="com.test.Read"/>
    //  <uses-permission android:name="com.test.Write"/>
    
// 注:声明的权限必须与进程1中设置的权限对应
步骤2:访问 ContentProvider的类
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

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

        /**
         * 对user表进行操作
         */

        // 设置URI
        Uri uri_user = Uri.parse("content://com.test.myprovider/user");

        // 插入表中数据
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put("_id", 4);
        values.put("name", "我是进程二");


        // 获取ContentResolver
        ContentResolver resolver =  getContentResolver();
        // 通过ContentResolver 根据URI 向ContentProvider中插入数据
        resolver.insert(uri_user,values);

        // 通过ContentResolver 向ContentProvider中查询数据
        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));
            // 将表中数据全部输出
        }
        cursor.close();
        // 关闭游标

        /**
         * 对job表进行操作
         */
        // 和上述类似,只是URI需要更改,从而匹配不同的URI CODE,从而找到不同的数据资源
        Uri uri_job = Uri.parse("content://com.test.myprovider/job");

        // 插入表中数据
        ContentValues values2 = new ContentValues();
        values2.put("_id", 4);
        values2.put("job", "你好啊");

        // 获取ContentResolver
        ContentResolver resolver2 =  getContentResolver();
        // 通过ContentResolver 根据URI 向ContentProvider中插入数据
        resolver2.insert(uri_job,values2);

        // 通过ContentResolver 向ContentProvider中查询数据
        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));
            // 将表中数据全部输出
        }
        cursor2.close();
        // 关闭游标
    }
}

结果展示
在进程展示时,需要先运行准备数据的进程1,再运行需要访问数据的进程2
进程1

在这里插入图片描述

2. 进程2
在进程2中,先向ContentProvider中插入数据,然后查询数据

在这里插入图片描述

优点
1、 安全
ContentProvider为应用间的数据交互提供了一个安全的环境:允许把自己的应用数据根据需求开放给 其他应用 进行 增、删、改、查,而不用担心因为直接开放数据库权限而带来的安全问题
2 访问简单 & 高效
对比于其他对外共享数据的方式,数据访问方式会因数据存储的方式而不同:
采用 文件方式 对外共享数据,需要进行文件操作读写数据;
采用 Sharedpreferences 共享数据,需要使用 sharedpreferences API读写数据
这使得访问数据变得复杂 & 难度大。
而采用ContentProvider方式,其 解耦了 底层数据的存储方式,使得无论底层数据存储采用何种方式,外界对数据的访问方式都是统一的,这使得访问简单 & 高效

 

 

 

 

 

 

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