Android中的IPC进程通信方式第四篇

Posted 2021-09-04 小二玩编程

本文系转载文章，阅读原文可获取源码，文章末尾有原文链接

ps：本文讲的是 使用 ContentProvider 进行进程间通信，demo 是用 kotlin 语言写的

1、ContentProvider

ContentProvider 可用于 android 中不同的应用间进行数据共享，也就是可以进行进程间的通信；ContentProvider 的底层是用 Binder 实现的，它的使用过程要比前面学的 AIDL 简单很多；ContentProvider 分为系统的和自定义的，系统的也就是例如联系人，图片等数据，要想跨进程访问这些信息，只要通过 ContentResolver 的 query、update、insert 和 delete 这些方法就可以了。

google 对 ContentProvider 是这样描述的，内容提供者将一些特定的应用程序数据供给其它应用程序使用；数据可以是存储在文件系统、SQLite 数据库或其它方式，没有其他格式要求；内容提供者继承于 ContentProvider 类，为其它应用程序取用和存储它管理的数据实现了一套标准方法；但是，应用程序并不直接使用这些方法，而是使用一个 ContentResolver 对象，调用它的方法作为替代；ContentResolver 可以与任意内容提供者进行会话，与其合作来对所有相关交互通讯进行管理。上面这段话简单的概括为：ContentProvider 可以跨进程通信，对数据格式没有要求，实现了一套标准的方法，通过 ContentResolver 访问数据。

一套标准的方法，也就是 ContentProvider 中的 onCreate、query、insert、update、delete 和 getType 方法，除了onCreate 方法由系统回调并运行在主线程里，其他五个方法均由外界回调并运行在 Binder 线程池中；下面对6个方法进行说明：

1）onCreate 方法在创建 ContentProvider 时调用，用于初始化。

2）query(Uri, String[], String, String[], String) 用于查询指定 Uri 的ContentProvider，返回一个Cursor。

3）insert(Uri, ContentValues) 用于添加数据到指定 Uri 的ContentProvider中。

4）update(Uri, ContentValues, String, String[]) 用于更新指定 Uri 的 ContentProvider 中的数据。

5）delete(Uri, String, String[]) 用于从指定 Uri 的 ContentProvider 中删除数据。

6）getType(Uri) 用于返回指定的 Uri 中的数据的 MIME 类型。

下面写一个 demo 演示一下，这次的 demo 是在同一个 APP 里开2个进程进行 ContentProvider 通信，它和用2个 APP 进行 ContentProvider 通信的效果是一样的；

（1）创建一个 kt 类 DbOpenHelper 并继承于 SQLiteOpenHelper：

class DbOpenHelper: SQLiteOpenHelper {

companion object {
    var BOOK_TABLE_NAME: String = "book"
    var DB_NAME: String = "book_provider.db"
    var DB_VERSION: Int = 1
}
var CREATE_BOOK_TABLE: String = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS " + BOOK_TABLE_NAME + "(_id INTEGER PRIMARY KEY," + "name TEXT)"
constructor(context: Context):super(context, DB_NAME, null, DB_VERSION) {
}
override fun onCreate(db: SQLiteDatabase?) {
    db!!.execSQL(CREATE_BOOK_TABLE)
}

override fun onUpgrade(db: SQLiteDatabase?, oldVersion: Int, newVersion: Int) {
}

}

（2）新建一个 kt 类 MyContentProvider（包名com.xe.ipcprocess） 并继承于 ContentProvider：

class MyContentProvider: ContentProvider() {

var TAG: String = "MyContentProvider"
var mDb: SQLiteDatabase? = null
var mContext: Context? = null
companion object {
    var URI: String = "content://com.zyb.my_provider"
    var BOOK_URI_CODE: Int = 0
    var sUriMatcher: UriMatcher = UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);
    init {
        sUriMatcher.addURI(URI,"book",BOOK_URI_CODE)
    }
}

override fun insert(uri: Uri?, values: ContentValues?): Uri {
    Log.d(TAG,"------insert----currentThread------" + Thread.currentThread().getName());
    var table = getTableName(uri!!);
    mDb!!.insert(table,null,values);
    mContext!!.getContentResolver().notifyChange(uri,null);
    return uri;
}

override fun query(uri: Uri?, projection: Array<out String>?, selection: String?, selectionArgs: Array<out String>?, sortOrder: String?): Cursor {
    Log.d(TAG,"------query----currentThread------" + Thread.currentThread().getName());
    var table = getTableName(uri!!);
    return mDb!!.query(table,projection,selection,selectionArgs,null,null,sortOrder,null);
}

fun initProviderData() {
    mDb = DbOpenHelper(mContext!!).getWritableDatabase();
    Thread() {
        kotlin.run {
            mDb!!.execSQL("delete from " + DbOpenHelper.BOOK_TABLE_NAME);
            mDb!!.execSQL("insert into book values(3,\'Android\');");
            mDb!!.execSQL("insert into book values(1,\'ios\');");
            mDb!!.execSQL("insert into book values(2,\'html\');");
        }
    }.start()
}

override fun onCreate(): Boolean {
    Log.d(TAG,"------onCreate----currentThread------" + Thread.currentThread().getName());
    mContext = getContext();
    initProviderData();
    return false;
}

fun getTableName(uri: Uri): String{
    var tableName: String = DbOpenHelper.BOOK_TABLE_NAME
    return tableName
}

override fun update(uri: Uri?, values: ContentValues?, selection: String?, selectionArgs: Array<out String>?): Int {
    Log.d(TAG,"------update----currentThread------" + Thread.currentThread().getName());
    var table = getTableName(uri!!);
    var row = mDb!!.update(table,values,selection,selectionArgs);
    if (row > 0) {
        getContext().getContentResolver().notifyChange(uri,null);
    }
    return row;
}

override fun delete(uri: Uri?, selection: String?, selectionArgs: Array<out String>?): Int {
    Log.d(TAG,"------delete----currentThread------" + Thread.currentThread().getName());
    var table = getTableName(uri!!);
    var count = mDb!!.delete(table,selection,selectionArgs)
    if (count > 0) {
        getContext().getContentResolver().notifyChange(uri,null);
    }
    return count;
}

override fun getType(uri: Uri?): String {
    Log.d(TAG,"------getType----currentThread------" + Thread.currentThread().getName());
    return null!!
}

}

（3）新建一个 kt 类 Book（包名com.xe.ipcdemo4）：

class Book{

var mId: Int? = null
var mName: String? = null

override fun toString(): String {
    return "mId = " + mId + ",mName = " + mName
}

}

（4）新建一个 kt 类型的 AppCompatActivity 子类 MainActivity（包名com.xe.ipcdemo4）：

class MainActivity: AppCompatActivity() {

var mContentObserver: ContentObserver? = null
companion object {
    var URI: String = "content://com.zyb.my_provider"//com.zyb.provider
    var TAG: String = "MainActivity"
}
var mTv: TextView? = null
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.activity_main)
    init()
}

fun onClick(v: View) {
    var bookUri: Uri = Uri.parse(URI + "/book");
    var cv: ContentValues = ContentValues();
    cv.put("_id",7);
    cv.put("name","西游记");
    Thread() {
        kotlin.run {
            getContentResolver().insert(bookUri,cv);
        }
    }.start()

    Toast.makeText(this,"插入数据成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}

fun init() {
    mTv = findViewById(R.id.tv);
    mContentObserver = MyContentObserver(Handler());
    var bookUri: Uri = Uri.parse(URI + "/book");
    var cv: ContentValues = ContentValues();
    cv.put("_id",6);
    cv.put("name","程序设计");
    getContentResolver().insert(bookUri,cv);
    var bookCursor: Cursor = getContentResolver().query(bookUri,arrayOf("_id","name"),null,null,null);
    while (bookCursor.moveToNext()) {
        var book: Book  = Book();
        book.mId = bookCursor.getInt(0)
        book.mName = bookCursor.getString(1)
        Log.d(TAG,"query book:" + book.toString());
    }
    bookCursor.close();
    getContentResolver().registerContentObserver(bookUri,true,mContentObserver);
}


inner class MyContentObserver(h: Handler): ContentObserver(h) {
    var TAG: String = "MyContentObserver"
    var sb: StringBuffer = StringBuffer()
    override fun onChange(selfChange: Boolean) {
        super.onChange(selfChange)
        var bookUri: Uri = Uri.parse(URI + "/book");
        var bookCursor: Cursor = getContentResolver().query(bookUri, arrayOf("_id","name"),null,null,null);
        while (bookCursor.moveToNext()) {
            var book: Book = Book();
            book.mId = bookCursor.getInt(0)
            book.mName = bookCursor.getString(1)
            sb.append(book.toString() + "\\n")
            Log.d(TAG,"query book-----------onChange---" + book.toString());
        }
        mTv!!.setText(sb)
        bookCursor.close();
    }
}

override fun onDestroy() {
    super.onDestroy()
    getContentResolver().unregisterContentObserver(mContentObserver)
}

}

（5）新建 MainActivity 对应的布局文件 activity_main.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_
android:orientation="vertical"
android:layout_
>

<Button

   android:layout_
   android:text="添加数据"
   android:textAllCaps="false"
   android:onClick="onClick"
   android:layout_ />
<TextView
    android:id="@+id/tv"
    android:layout_
    android:layout_ />

</LinearLayout>

（6）给 AndroidManifest.xml 文件做一下配置：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

package="com.xe.ipcdemo4">
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"></uses-permission>
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE"></uses-permission>
<application
    android:allowBackup="true"
    android:icon="@mipmap/ic_launcher"
    android:label="@string/app_name"
    android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
    android:supportsRtl="true"
    android:theme="@style/AppTheme">
    <activity android:name=".MainActivity">
        <intent-filter>
            <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>

            <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
        </intent-filter>
    </activity>
    <provider
        android:authorities="com.zyb.my_provider"
        android:process=":remote"
        android:exported="true"
        android:name="com.xe.ipcprocess.MyContentProvider">

    </provider>
</application>

</manifest>

程序一开始运行的主界面如下所示：

图片

点击“添加数据”按钮后，界面变化如下所示：

图片

然后伴随有日志打印，注意将圈出来的地方切换到 “com.xe.ipcprocess:remote”进程中。

图片

总结之前，我们先这里说明一下，客户端 MainActivity 访问另外一个进程服务器端 MyContentProvider 时所用的 URI 要和 AndroidManifest.xml 里配置的 authorities 属性相同，否则访问失败；如果是2个APP进行进程间通信，必须让 provider 配一个 android:exported="true" 属性给外部应用访问；虽然我们只建立了一个表，所以 sUriMatcher.addURI(URI,"book",BOOK_URI_CODE) 这条语句没有任何意义，但如果 ContentProvider 建立多个表的时候，这条语句就起作用了，
我们将 book表指定了Uri，为"content://com.zyb.my_provider/book ”
这个 Uri 所关联的 Uri_Code 是0，将 Uri 和 Uri_Code 关联以后,就可以通过如下方式来获取外界所要访问的数据源，根据 Uri 先取出 Uri_Code，根据 Uri_Code 就可以得到数据表的名称，接下来就可以响应外界的增删改查请求了。

从日志可以看出，ContentProvider 中的 onCreate 方法是运行在主线程的，在本案例中，我们只对数据进行插入和查询，所以验证了 query 和 insert 方法是运行在线程池里的，其他3个方法也是运行在线程池里的，所以不可以在 onCreate 方法里做耗时的操作，由于时间问题，这个就有读者自己去验证了。

在该本例中 MainActivity 中的 ContentObserver 对象，如果客户端对 ContentObserver 对象进行了监听，当服务器端的数据发生改变时，即 getContext().getContentResolver().notifyChange(uri,null) 语句执行时，客户端中的 ContentObserver 对象中的 onChange 方法就会回调，也实现了跨进程回调。

这里需要注意一点 ，query、update、insert、delete 四大方法是存在多线程并发访问的，如果通过多个 SQLiteDatabase 对象来操作数据库就无法保证线程同步，因为 SQLiteDatabase 对象之间不能进行线程同步；如果 ContentProvider 的底层数据集是一块内存的话，例如 ArrayList，这时候 ArrayList 的遍历等操作就需要进行线程同步，不然会引起并发错误。