Android:关于ContentProvider的知识都在这里
前言
-
ContentProvider
属于Android
的四大组件之一 - 本文全面解析了
ContentProvider
,包括ContentProvider
原理、使用方法 & 实例讲解,希望你们会喜欢。
目录
示意图1. 定义
即 内容提供者,是 Android
四大组件之一
2. 作用
进程间 进行数据交互 & 共享,即跨进程通信
示意图3. 原理
-
ContentProvider
的底层原理 =Android
中的Binder
机制 - 具体请看文章图文详解 Android Binder跨进程通信的原理
4. 具体使用
关于ContentProvider
的使用主要介绍以下内容:
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
示意图
- 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- 此处主要讲解 自定义
URI
// 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
-
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.geType(uri) ;
4.2.2 MIME
类型组成
每种MIME
类型 由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2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
- 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
4.1 作用
统一管理不同 ContentProvider
间的操作
- 即通过
URI
即可操作 不同的ContentProvider
中的数据- 外部进程通过
ContentResolver
类 从而与ContentProvider
类进行交互
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?
答:
- 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。
4.3 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
- 在
ContentProvider
中注册URI
- 根据
URI
匹配ContentProvider
中对应的数据表
- 在
-
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
5. 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:- 进程内通信
- 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:
- 创建数据库类
- 自定义
ContentProvider
类 - 注册 创建的
ContentProvider
类 - 进程内访问
ContentProvider
的数据
-
具体使用
步骤1:创建数据库类
关于数据库操作请看文章:Android:SQLlite数据库操作最详细解析
DBHelper.java
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";
private static final int DATABASE_VERSION = 1;
//数据库版本号
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 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,'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
AndroidManifest.xml
<provider android:name="MyProvider"
android:authorities="cn.scu.myprovider"
/>
步骤4:进程内访问 ContentProvider中的数据
MainActivity.java
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://cn.scu.myprovider/user");
// 插入表中数据
ContentValues values = new ContentValues();
values.put("_id", 3);
values.put("name", "Iverson");
// 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://cn.scu.myprovider/job");
// 插入表中数据
ContentValues values2 = new ContentValues();
values2.put("_id", 3);
values2.put("job", "NBA Player");
// 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
示意图源码地址
Carson-Ho Github地址:ContentProvider
至此,进程内对ContentProvider
中的数据进行共享讲解完毕。
5.2 进程间进行数据共享
- 实例说明:本文需要创建2个进程,即创建两个工程,作用如下
- 具体使用
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个步骤同上例相同,此处不作过多描述,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="scut.carson_ho.myprovider"
// 声明外界进程可访问该Provider的权限(读 & 写)
android:permission="scut.carson_ho.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 = "scut.carson_ho.Read"
// android:writePermisson = "scut.carson_ho.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="scut.carson_ho.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="scut.carson_ho.Write" android:protectionLevel="normal"/>
// <permission android:name="scut.carson_ho.PROVIDER" android:protectionLevel="normal"/>
至此,进程1创建完毕,即创建ContentProvider
& 数据 准备好了。
源码地址
Carson-Ho Github地址:ContentProvider1
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)
<uses-permission android:name="scut.carson_ho.PROVIDER"/>
// 细分读 & 写权限如下,但本Demo直接采用全权限
// <uses-permission android:name="scut.carson_ho.Read"/>
// <uses-permission android:name="scut.carson_ho.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://scut.carson_ho.myprovider/user");
// 插入表中数据
ContentValues values = new ContentValues();
values.put("_id", 4);
values.put("name", "Jordan");
// 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://scut.carson_ho.myprovider/job");
// 插入表中数据
ContentValues values2 = new ContentValues();
values2.put("_id", 4);
values2.put("job", "NBA Player");
// 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
}
}
至此,访问ContentProvider
数据的进程2创建完毕
源码地址
Carson-Ho Github地址:ContentProvider2
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
-
运行准备数据的进程1
在进程1中,我们准备好了一系列数据
示意图 -
运行需要访问数据的进程2
在进程2中,我们先向ContentProvider
中插入数据,再查询数据
至此,关于ContentProvider
在进程内 & 进程间的使用讲解完毕。
6. 优点
6.1 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
6.2 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
示意图如一开始数据存储方式 采用
SQLite
数据库,后来把数据库换成MongoDB
,也不会对上层数据ContentProvider
使用代码产生影响
7. 总结
- 我用一张图总结本文内容
-
ContentProvider
的底层是采用Android
中的Binder
机制,若想了解请看文章图文详解 Android Binder跨进程通信的原理 -
下一篇文章我将对讲解
Android
的相关知识,有兴趣可以继续关注Carson_Ho的安卓开发笔记
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