Android面试收集录3 ContentProvider详解
1.ContentProvider简单介绍
1.1.定义
ContentProvider,即内容提供者属于Android的四大组件之一。
1.2.作用
进程间进行数据交互&共享，即跨进程通信。
1.3.原理
ContentProvider的底层是采用Android中的Binder机制。
2.ContentProvider具体使用
2.0.关于ContentProvider的使用主要介绍一下内容：
2.1.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
i.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
ii.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/#
2.2.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：
1.ContentProvider根据URI返回MIME类型
ContentProvider.getType(uri);
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
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
2.3.ContentProvider类
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
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
2.4.ContentResolver类
1.作用
统一管理不同 ContentProvider间的操作
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
2.为什么要使用通过ContentResolver类交互，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
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)
4.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
2.5.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
2.6.UriMatcher类
作用：
i.在ContentProvider中注册URI
ii.根据URI匹配ContentProvider中对应的数据库表
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 } }
2.7.ContentObserver类
1.定义：内容观察者
2.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
3.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
3.ContentProvider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
i.进程内通信
ii.进程间通信
实例说明：采用的数据源是Android中的SQLite数据库
3.1.进程内通信
步骤说明：
i.创建数据库类
ii.自定义ContentProvider类
iii.注册创建的ContentProvider类
iv.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 = "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
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：
3.2.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
进程1
使用步骤如下：
1.创建数据库类
2.自定义ContentProvider类
3.注册创建的ContentProvider类
前两个步骤同上例，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"/>
进程2
步骤1：声明可访问的权限
AndroidManifest.xml
<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 } }
结果展示
在进程展示时，需要先运行准备数据的进程1，在运行需要访问数据的进程2
1.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
2.运行需要访问数据的进程2在进程2中，我们先想ContentProvider中插入数据，再查询数据
4.ContentProvider优点和总结
4.1.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
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
这张图，非常666.
一目了然。
4.2.总结
用一张图总结本文内容
5.参考网站
本文内容全部来自于以下网址==>
https://github.com/LRH1993/android_interview/blob/master/android/basis/ContentProvider.md
