Android学习笔记37：使用Content Providers方式共享数据
在Android中一共提供了5种数据存储方式，分别为：
（1）Files：通过FileInputStream和FileOutputStream对文件进行操作。具体使用方法可以参阅博文《Android学习笔记34：使用文件存储数据》。
（2）Shared Preferences：常用来存储键值对形式的数据，对系统配置信息进行保存。具体使用方法可以参阅博文《Android学习笔记35：使用Shared Preferences方式存储数据》。
（3）Content Providers：数据共享，用于应用程序之间数据的访问。
（4）SQLite：Android自带的轻量级关系型数据库，支持SQL语言，用来存储大量的数据，并且能够对数据进行使用、更新、维护等操作。具体使用方法可以参阅博文《Android学习笔记36：使用SQLite方式存储数据》。
（5）Network：通过网络来存储和获取数据。
本篇博文介绍第三种方式，通过Content Providers实现应用程序之间的数据共享。
1.Content Providers简介
在Android系统中，不存在一个公共的数据存储区供所有的应用程序访问，也就是说数据在各个应用程序中是私有的。那么，如何在一个应用程序中访问另一个应用程序中的数据，实现应用程序之间的数据共享呢？
当然，你可以通过《Android学习笔记34：使用文件存储数据》一文中讲到的设置openFileOutput()方法中的第二个参数mode为Context.MODE_WORLD_READABLE和Context.MODE_WORLD_WRITEABLE，让别的应用程序可以读写该应用程序中的文件。但是，使用这种方式的弊端也是显而易见的，不仅需要知道该文件的存储路径，而且会将该文件内容完全的暴露出去，对于内容提供者和内容访问者来说都是不方便和不安全的。
为此，Android系统提供了Content Providers，用以方便安全的实现应用程序间的数据共享。
1.1ContentResolver
所有的Content Providers都会实现一些共同的接口，包括数据的查询、添加、更改和删除。在应用程序中，我们可以通过使用getContentResolver()方法来取得一个ContentResolver对象，然后就可以通过这个ContentResolver对象来操作你需要的Content Provider了。ContentResolver类提供的用来操作Content Provider的方法主要有insert()、delete()、update()和query()。
通常，对于开发者而言，并不需要同Content Provider对象直接打交道。系统运行时，会将所有的ContentProvider对象实例化，对于每一种类型的ContentProvider只有一个实例。这个实例可以与在不同的程序或进程中的多个ContentResolver对象进行通信。而这些进程间的交互则是由ContentResolver和ContentProvider类进行处理的。
对于Content Providers而言，最重要的就是数据存储结构和URI。
1.2数据存储结构
Content Providers将其存储的数据以数据表的形式提供给访问者，在数据表中，每一行为一条记录，每一列为具有特定类型和意义的数据。比如，联系人的Content Provider数据存储结构如图1所示。
图1 Content Provider数据存储结构示例
可以看出，每条记录都有一个_ID字段用来唯一的标识该记录，类似于数据库中的主键。
1.3URI
每一个Content Provider都对外提供一个能够唯一标识自己数据集的公开URI，如果一个Content Provider管理多个数据集，则需要为每一个数据集都分配一个独立的URI。
Android规定，所有Content Provider的URI都必须以“content://”开头。通常，URI由3部分组成：“content://”、数据的路径、标识ID（可选）。
比如，以下是系统提供的一些URI：
（1）content://media/internal/images
（2）content://contacts/people/2
（3）content://contacts/people
其中，（1）将返回设备上存储的所有图片；（2）将返回联系人信息中ID为5的联系人记录；（3）将返回设备上所有的联系人信息。
每个ContentResolver对象都将URI作为其第一个参数，URI决定了ContentResolver将与哪一个Content Provider对话。
2.获取Content Provider内容
Android系统为一些常见的数据类型（如音频、视频、图像、通讯录联系人等）内置了一系列的Content Provider。以下就以通讯录联系人为例，讲讲如何获取Content Provider内容。
首先，我们需要在模拟器中运行“联系人”应用程序程序，并在其中添加联系人。如图2所示。
图2 添加联系人
如图2所示，我在“联系人”应用程序程序中添加了两个联系人：李明和王磊。
然后，我们需要创建一个自己的工程，该工程的主要功能就是得到持有联系人信息的Content Provider中的数据。这里，我在布局文件中定义了一个TextView控件，用来将获得的联系人数据显示出来，运行后的效果如图3所示。
图3 获取Content Provider内容
由图3可以看出，我们自己创建的应用程序确实从“联系人”应用程序程序中获得了数据（ID和Name字段），当然，如果你需要，你可以获取图1中的更多的字段信息。
下面的代码给出了实现这一功能的一种方案。
1 /* 2 * Function : 获取联系人列表信息 3 * Author : 博客园-依旧淡然 4 */ 5 public String getResult() { 6 7 String result = ""; 8 Uri uri = Uri.parse("content://contacts/people"); //联系人Content Provider的URI 9 String[] columns = {People._ID, People.NAME}; //联系人的ID和Name 10 11 ContentResolver contentResolver = getContentResolver(); //获取ContentResolver对象 12 Cursor cursor = contentResolver.query(uri, columns, null, null, null); //查询Content Provider 13 int peopleId = cursor.getColumnIndex(People._ID); //获得ID字段的列索引 14 int peopleName = cursor.getColumnIndex(People.NAME); //获得Name字段的列索引 15 16 //遍历Cursor对象，提取数据 17 for(cursor.moveToFirst(); (!cursor.isAfterLast()); cursor.moveToNext()) { 18 result = result + cursor.getString(peopleId) + "\t\t"; 19 result = result + cursor.getString(peopleName) + "\t\n"; 20 } 21 cursor.close(); 22 return result; 23 }
通过以上的代码可以看出，要获取Content Provider内容，我们需要知道Content Provider的URI以及Content Provider的数据存储形式（字段名称和字段类型）。然后，我们便可以通过使用ContentResolver对象的query()方法对Content Provider进行查询了，查询的结果需要使用Cursor对象存储（有关Cursor的介绍可以参阅《Android学习笔记36：使用SQLite方式存储数据》一文）。最后遍历Cursor对象，取出各个字段的信息即可。
因为该应用程序需要访问联系人信息，所以还需要在AndroidManifest.xml文件中加入相应的权限许可，具体如下：
<uses-permission android:name="android.permission.READ_CONTACTS"/>
至此，我们便完成了获取联系人Content Provider内容的功能。
3.提供Content Provider内容
上面介绍了如何从别的应用程序中获取Content Provider内容，那么如何在自己的应用程序中提供Content Provider内容供别的应用程序访问呢？
一般来说，让自己的数据被别的应用程序访问有两种方式：创建自己的Content Provider（即继承自Content Provider的子类），或者是将自己的数据加入到已有的Content Provider中去。将自己的数据加入到已有的Content Provider中去有一定的局限性，因为要保证自己的数据和现有的Content Provider数据类型相同，并且具有该Content Provider的写入权限。
下面将说说如何创建一个自己的Content Provider，大致可以分为3个步骤。
3.1建立数据的存储系统
很显然，要将自己应用程序中的数据共享给他人，肯定需要建立自己的数据存储系统。当然了，选择什么样的存储系统（文件存储系统、SQLite数据库等）完全由开发者决定。
在《Android学习笔记36：使用SQLite方式存储数据》一文中，我们搭建了一个简单的SQLite数据库系统。在该数据库中，我们新建了一张具有3个字段（studentId、studentName、studentAge）的表，用来存储学生信息。
这里，我们就以该工程为例，讲讲如何将该工程中的学生信息通过Content Provider方式共享出去。
3.2扩展Content Provider类
在该工程中，我们需要新建了一个继承自ContentProvider的类。用来将要共享的数据进行包装并以ContentResolver对象和Cursor对象能够访问的形式对外展示。这里，我将这个类命名为了“StudentContentProvider”。
在ContentProvider类中提供了6个抽象方法，分别为：
（1）public abstract Cursor query (Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder);
（2）public abstract Uri insert (Uri uri, ContentValues values);
（3）public abstract int update (Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs);
（4）public abstract int delete (Uri uri, String selection, String[] selectionArgs);
（5）public abstract String getType (Uri uri);
（6）public abstract boolean onCreate ();
其中，query()方法用于将查询到的数据以Cursor对象的形式返回；insert()方法用于向Content Provider中插入新数据记录，该方法中的第二个参数ContentValues对象表示数据记录的列名和列值的映射；update()方法用于更新Content Provider中的已存在的数据记录；delete()方法用于从Content Provider中删除数据记录；getType()方法用于返回Content Provider中数据的（MIME）类型；onCreate()方法当Content Provider启动时被调用。
以上的6个方法将会在ContentResolver对象中被调用，所以很好的实现这些抽象方法就会为ContentResolver提供一个完善的外部接口。
当然了，你可以根据自己应用程序的需要，有选择的实现上述6个方法，比如，你可以只实现query()方法，这样别的应用程序就自能对你提供的Content Provider进行查询操作，而无法对你提供的Content Provider进行添加、删除等操作，从而保证了数据的安全性。
如下的代码实现了query()方法。
1 /* 2 * Function : 查询方法 3 * Author : 博客园-依旧淡然 4 */ 5 public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) { 6 db = mySQLiteOpenHelper.getWritableDatabase(); 7 Cursor cursor = db.query("tab_student", projection, selection, selectionArgs, null, null, sortOrder); 8 return cursor; 9 }
可以看出，查询的核心其实还是调用SQLiteDatabase类提供的query()方法，将查询到的结果存储在Cursor对象中，最后直接将Cursor对象返回即可。
此外，在继承自ContentProvider类的“StudentContentProvider”中，我们还需要做一件很重要的事，那就是指定Content Provider的URI。该URI必须是唯一的，不能和系统的URI相同，更不能与其他应用程序提供的Content Provider的URI相同。
这里我定义了Content Provider的URI为“content://com.example.sqlite.studentProvider/student”。
3.3声明Content Provider的权限
创建好的Content Provider必须在应用程序的AndroidManifest.xml文件中进行声明，否则，该Content Provider对于Android系统是不可见的。
具体的声明方式如下：
1 <!-- 声明内容提供者 --> 2 <provider
android:name="com.example.android_datastorage_sqlite.provider.StudentContentProvider" 3 android:authorities="com.example.sqlite.studentProvider" > 4 </provider>
其中，<provider></provider>标签位于<application></application>标签下。android:name属性用于指明StudentContentProvider的全称类名，android:authorities属性唯一的标识了一个Content Provider。
至此，我们便在该工程中创建了自己的Content Provider，并提供了query()方法供别的应用程序查询该工程中的SQLite数据表。
3.4验证
在应用程序Android_DataStorage_SQLite的SQLite数据表中，我们添加了3条记录，如图4所示。
图4 SQLite数据表信息
新建一个应用程序Android_DataStorage_ContentProviders，用来获取自定义的Content Provider内容。获取自定义的Content Provider内容的方法，和前面讲的获取联系人应用程序的Content Provider内容的方法类似。使用自定义的Content Provider的URI，并查询数据表中相应的字段即可。可以看到查询到的信息如图5所示。
图5 查询自定义的Content Provider内容
可以看出，在应用程序Android_DataStorage_ContentProviders中确实访问到了应用程序Android_DataStorage_SQLite中的数据表信息，通过Content Provider方式实现了数据在应用程序之间的共享。
