MediaScanner-MediaPrivider-插拔U盘多媒体扫描并优化
Posted Jason_Lee155
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了MediaScanner-MediaPrivider-插拔U盘多媒体扫描并优化相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
引言
有些行业上，需要涉及到android系统插拔U盘并扫描数据，如音乐、视频并播放。目前来说，我接触到的扫描方式大概有两种：
- 通过监听U盘挂载(mount)广播，拿到U盘地址，自己写函数去扫描文件，比如判断路径下的directory和file类型。这种能比较灵活的控制显示U盘数据，比如读取到5首或者10首歌曲就显示出来。
- 还有一种就是原生系统MediaScanner扫描，MediaStore通过ContentProvider读取，也是可行的。但是这种会遇到U盘数据较大，扫描耗时很久的情况。
本文基于第二种方式介绍，并给出适当的优化建议。不同的公司不同的行业不同的老铁可能优化方式不同，可以大家一起讨论哈。
概括下几个关键类的作用
- MediaScannerReceiver：多媒体扫描广播接收者，继承 BroadcastReceiver，主要响应APP发送的广播命令，并开启MediaScannerService 执行扫描工作。
- MediaScannerService：多媒体扫描服务，继承 Service，主要是处理 APP 发送的请求，用到 Framework 中的 MediaScanner 来共同完成具体扫描工作，并获取媒体文件的 metadata，最后将数据写入或删除 MediaProvider 提供的数据库中。
- MediaProvider：多媒体内容提供者，继承 ContentProvider，主要是负责操作数据库，并提供给别的程序 insert、query、delete、update 等操作。
- MediaStore：查询入口。MediaProvider相当于存储文件的仓库，而MediaStore相当于展示媒体文件的柜台。当你想查看一个媒体文件时，通常是从柜台入手。MediaStore把所有的文件分为几类：MediaStore.Files所有的文件，包括非多媒体文件。MediaStore.InternalThumbnails，这个类是被图像缩略图，视频缩略图内部使用的。它没有提供uri，所以别的地方应该访问不了。MediaStore. Images，图像文件存储的地方。MediaStore.Audio，音频文件类存储的地方。MediaStore.Video，视频文件类存储的地方。
每种类型都可以通过getContentUri()接口获取具体的引用位置。
多媒体数据库路径：data/data/com.android.providers.media/database/external.db或者internal.db
MediaSacannerReceiver.java
主要负责service的启动，接收android.intent.action.MEDIA_MOUNTED广播启动MediaScannerService。收到ACTION_BOOT_COMPLETED开机完成广播，此时会把内部卷（“internal”）和外部卷（“external”）都扫描一下；
// An highlighted block
private void scan(Context context, String volume)
Bundle args = new Bundle();
args.putString("volume", volume);
context.startService(
new Intent(context, MediaScannerService.class).putExtras(args));
MediaScannerService.java
第一次被启动走onCreate，将自己的线程启动，什么保持系统不休眠啊之类的代码：
// A code block
@Override
public void onCreate()
PowerManager pm = (PowerManager)getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
mWakeLock = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, TAG);
StorageManager storageManager = (StorageManager)getSystemService(Context.STORAGE_SERVICE);
mExternalStoragePaths = storageManager.getVolumePaths();
// Start up the thread running the service. Note that we create a
// separate thread because the service normally runs in the process's
// main thread, which we don't want to block.
Thread thr = new Thread(null, this, "MediaScannerService");
thr.start();
第二次启动走onStartCommand，从广播里面获取信息发送给mServiceHandler，通过handler通知service启动线程扫描。
// An highlighted block
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)
while (mServiceHandler == null)
synchronized (this)
try
wait(100);
catch (InterruptedException e)
if (intent == null)
Log.e(TAG, "Intent is null in onStartCommand: ",
new NullPointerException());
return Service.START_NOT_STICKY;
Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
msg.arg1 = startId;
msg.obj = intent.getExtras();
mServiceHandler.sendMessage(msg);
// Try again later if we are killed before we can finish scanning.
return Service.START_REDELIVER_INTENT;
mServiceHandler 解析路径和volume信息然后开始扫描：
// An highlighted block
private final class ServiceHandler extends Handler
@Override
public void handleMessage(Message msg)
...
scan(directories, volume);
...
;
scan(String[] directories, String volumeName)方法中先 openDatabase(volumeName);发消息给MedaiProvider，让数据库先准备好，然后MediaScanner scanner = new MediaScanner(this, volumeName)，scanner.scanDirectories(directories)；MediaScanner.java开始扫描。
MediaProvider.java+MediaScanner.java
具体流程可以在上面提供的时序图查看，这里主要讲解一下重要的方法：
- prescan主要是做老数据删除，先从数据库将数据读取出来，然后判断文件存不存在，不存在就删除。
// An highlighted block
private void prescan(String filePath, boolean prescanFiles) throws RemoteException
Cursor c = null;
String where = null;
String[] selectionArgs = null;
mPlayLists.clear();//清除列表，这个列表后面用来保存每个媒体问的信息：id，修改时间等
if (filePath != null) //获取单个数据
// query for only one file
where = MediaStore.Files.FileColumns._ID + ">?" +
" AND " + Files.FileColumns.DATA + "=?";
selectionArgs = new String[] "", filePath ;
else //从数据库files表获取所有数据
where = MediaStore.Files.FileColumns._ID + ">?";
selectionArgs = new String[] "" ;
mDefaultRingtoneSet = wasRingtoneAlreadySet(Settings.System.RINGTONE);
mDefaultNotificationSet = wasRingtoneAlreadySet(Settings.System.NOTIFICATION_SOUND);
mDefaultAlarmSet = wasRingtoneAlreadySet(Settings.System.ALARM_ALERT);
// Tell the provider to not delete the file.
// If the file is truly gone the delete is unnecessary, and we want to avoid
// accidentally deleting files that are really there (this may happen if the
// filesystem is mounted and unmounted while the scanner is running).
Uri.Builder builder = mFilesUri.buildUpon();
builder.appendQueryParameter(MediaStore.PARAM_DELETE_DATA, "false");
MediaBulkDeleter deleter = new MediaBulkDeleter(mMediaProvider, builder.build());
// Build the list of files from the content provider
try
if (prescanFiles)
// First read existing files from the files table.
// Because we'll be deleting entries for missing files as we go,
// we need to query the database in small batches, to avoid problems
// with CursorWindow positioning.
long lastId = Long.MIN_VALUE;
//每次操作限制读取1000个数据
Uri limitUri = mFilesUri.buildUpon().appendQueryParameter("limit", "1000").build();
while (true)
selectionArgs[0] = "" + lastId;
if (c != null)
c.close();
c = null;
c = mMediaProvider.query(limitUri, FILES_PRESCAN_PROJECTION,
where, selectionArgs, MediaStore.Files.FileColumns._ID, null);
if (c == null)
break;
int num = c.getCount();
//获取到的数据个数判断是否为0，空的话就不用处理了
if (num == 0)
break;
//对1000个数据进行处理
while (c.moveToNext())
long rowId = c.getLong(FILES_PRESCAN_ID_COLUMN_INDEX);
String path = c.getString(FILES_PRESCAN_PATH_COLUMN_INDEX);
int format = c.getInt(FILES_PRESCAN_FORMAT_COLUMN_INDEX);
//数据库里获取文件最后修改时间
long lastModified = c.getLong(FILES_PRESCAN_DATE_MODIFIED_COLUMN_INDEX);
lastId = rowId;
// Only consider entries with absolute path names.
// This allows storing URIs in the database without the
// media scanner removing them.
if (path != null && path.startsWith("/"))
boolean exists = false;
try
//查询文件在系统里是否存在
exists = Os.access(path, android.system.OsConstants.F_OK);
catch (ErrnoException e1)
if (!exists && !MtpConstants.isAbstractObject(format))
// do not delete missing playlists, since they may have been
// modified by the user.
// The user can delete them in the media player instead.
// instead, clear the path and lastModified fields in the row
MediaFile.MediaFileType mediaFileType = MediaFile.getFileType(path);
int fileType = (mediaFileType == null ? 0 : mediaFileType.fileType);
//添加要删除的id
deleter.delete(rowId);
//如果.nomedia文件被删除了，那么就需要重新扫描这个文件夹，因为之前没有扫描。
if (path.toLowerCase(Locale.US).endsWith("/.nomedia"))
//开始删除老数据
deleter.flush();
String parent = new File(path).getParent();
mMediaProvider.call(MediaStore.UNHIDE_CALL, parent, null);
finally
if (c != null)
c.close();
//开始删除老数据
deleter.flush();
// compute original size of images
mOriginalCount = 0;
c = mMediaProvider.query(mImagesUri, ID_PROJECTION, null, null, null, null);
if (c != null)
mOriginalCount = c.getCount();
c.close();
-
beginFile，做一些准备工作，保存文件的一些信息，如id、最后修改时间、文件是否被更改等。
-
endFile，每个文件处理都会调用一次endfile，主要是来判别文件的类型，插入到对应的表，不过并不是每次都插入，MediaIsert.java文件会对插入的数据计数，超过250条数据就一起插入数据库，调用bulkInsert。
MediaScanner.cpp
主要负责文件的扫描，深度扫描存储设备，每扫描到文件就通过JNI调用Java侧的scanFile方法。
主要流程就是如此，不过多深入分析，其他文章也介绍的挺多的。
存在的问题
因为每次插拔U盘，都是存的一个external.db，所以多个U盘插拔的时候，读取数据较慢。
还有，每次移除U盘，如果删除数据库的话，再次插入又要重新读取，也会比较慢。
扫描数据，只发送scanner_start和scanner_finish广播，如果数据太大，中途数据变动也需要做优化。
尝试优化
优化点一provider层：
修改packages/providers/Mediaprovider部分代码，因为U盘的数据读取主要都是这里处理，修改这里的代码后，应用侧就能根据优化后的逻辑读取U盘音视频文件播放：
MediaProvider.java
private Uri attachVolume(String volume)
...
if (INTERNAL_VOLUME.equals(volume))
...
else if (EXTERNAL_VOLUME.equals(volume))
// Only extract FAT volume ID for primary public
final VolumeInfo vol = mStorageManager.getPrimaryPhysicalVolume();
if (vol != null)
final StorageVolume actualVolume = mStorageManager.getPrimaryVolume();
final int volumeId = actualVolume.getFatVolumeId();
...
else
...
else
throw new IllegalArgumentException("There is no volume named " + volume);
...
修改为：
private Uri attachVolume(String volume)
...
if (INTERNAL_VOLUME.equals(volume))
...
else
final VolumeInfo vol = mStorageManager.getPrimaryPhysicalVolume();
if (vol != null)
int volumeId = -1;
try
volumeId = Integer.valueOf(volume);
catch (NumberFormatException e)
e.printStackTrace();
...
else
...
...
那么 attachVolume(String volume) ，对于外部存储传入的 volume 就不应是 EXTERNAL_VOLUME 了，而应该是外部存储的 volumeId。
volumeId 可以通过 StorageVolume 的 getFatVolumeId 方法获取，本质就是将 UUID 转换的 int 值，而 UUID 是一个长度为 9 的字符串，类似与 “57E9-73B0”这样。
需要找到 attachVolume(String volume) 调用的地方，修改参数为 volumeId，找到有两个地方调用了：
1、onCreate() 方法中：
String state = Environment.getExternalStorageState();
if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state) ||
Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY.equals(state))
attachVolume(EXTERNAL_VOLUME);
可以通过 StorageManager.getStorageVolumes() 获取全部的 StorageVolume，因此修改为
final List<StorageVolume> storageVolumes = mStorageManager.getStorageVolumes();
String state;
for (StorageVolume storageVolume : storageVolumes)
state = storageVolume.getState();
if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state) ||
Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY.equals(state))
attachVolume(String.valueOf(storageVolume.getFatVolumeId()));
2、在 insertInternal() 方法中：
private Uri insertInternal(Uri uri, int match, ContentValues initialValues,
ArrayList<Long> notifyRowIds)
...
switch (match)
case VOLUMES:
String name = initialValues.getAsString("name");
Uri attachedVolume = attachVolume(name);
if (mMediaScannerVolume != null && mMediaScannerVolume.equals(name))
DatabaseHelper dbhelper = getDatabaseForUri(attachedVolume);
if (dbhelper == null)
Log.e(TAG, "no database for attached volume " + attachedVolume);
else
dbhelper.mScanStartTime = SystemClock.currentTimeMicro();
return attachedVolume;
...
这个方法调用的源头是在 MediaScannerService 中，下面分析扫描流程。
MediaScannerService.java
private void openDatabase(String volumeName)
try
ContentValues values = new ContentValues();
values.put("name", volumeName);
getContentResolver().insert(Uri.parse("content://media/"), values);
catch (IllegalArgumentException ex)
Log.w(TAG, "failed to open media database");
private void scan(String[] directories, String volumeName)
Uri uri = Uri.parse("file://" + directories[0]);
// don't sleep while scanning
mWakeLock.acquire();
try
ContentValues values = new ContentValues();
values.put(MediaStore.MEDIA_SCANNER_VOLUME, volumeName);
Uri scanUri = getContentResolver().insert(MediaStore.getMediaScannerUri(), values);
sendBroadcast(new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_STARTED, uri));
try
if (volumeName.equals(MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME))
openDatabase(volumeName);
try (MediaScanner scanner = new MediaScanner(this, volumeName))
scanner.scanDirectories(directories);
catch (Exception e)
Log.e(TAG, "exception in MediaScanner.scan()", e);
getContentResolver().delete(scanUri, null, null);
finally
sendBroadcast(new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_FINISHED, uri));
mWakeLock.release();
由于 volumeName 不再是 EXTERNAL_VOLUME，修改 openDatabase() 执行的判断语句。
if (!volumeName.equals(MediaProvider.INTERNAL_VOLUME))
openDatabase(volumeName);
注意在调用 scan() 方法的地方，传入的 directories 根据 volume 做了一个判断，注意也要修正过来。
private final class ServiceHandler extends Handler
@Override
public void handleMessage(Message msg)
...
String volume = arguments.getString("volume");
String[] directories = null;
if (MediaProvider.INTERNAL_VOLUME.equals(volume))
// scan internal media storage
directories = new String[]
Environment.getRootDirectory() + "/media",
Environment.getOemDirectory() + "/media",
Environment.getProductDirectory() + "/media",
;
// 这里的判断要修改 start
/*else if (MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME.equals(volume)) */
else
// 这里的判断要修改 end
// scan external storage volumes
if (getSystemService(UserManager.class).isDemoUser())
directories = ArrayUtils.appendElement(String.class,
mExternalStoragePaths,
Environment.getDataPreloadsMediaDirectory().getAbsolutePath());
else
directories = mExternalStoragePaths;
if (directories != null)
if (false) Log.d(TAG, "start scanning volume " + volume + ": "
+ Arrays.toString(directories));
scan(directories, volume);
if (false) Log.d(TAG, "done scanning volume " + volume);
...
找到 volumeName 赋值的源头在 MediaScannerReceiver 中。
MediaScannerReceiver.java
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent)
final String action = intent.getAction();
final Uri uri = intent.getData();
if (Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED.equals(action))
...
else if (Intent.ACTION_LOCALE_CHANGED.equals(action))
...
else
if (uri.getScheme().equals("file"))
...
if (Intent.ACTION_MEDIA_MOUNTED.equals(action))
// scan whenever any volume is mounted
scan(context, MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME);
...
这里调用scan(...)实际上都是通过bundle传给mediaScannerService，我们在接收 ACTION_MEDIA_MOUNTED 广播的位置将获取到的 Uri，传入 scan() 方法。
scan(context, uri.toString());最后在回到 MediaScannerService 修改接收的参数 "volume"对应的value。
MediaScannerService.java
private final class ServiceHandler extends Handler
@Override
public void handleMessage(Message msg)
...
String volume = arguments.getString("volume");
String[] directories = null;
if (MediaProvider.INTERNAL_VOLUME.equals(volume))
// scan internal media storage
directories = new String[]
Environment.getRootDirectory() + "/media",
Environment.getOemDirectory() + "/media",
Environment.getProductDirectory() + "/media",
;
// 这里需要修改 start
/*else if (MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME.equals(volume))
// scan external storage volumes
if (getSystemService(UserManager.class).isDemoUser())
directories = ArrayUtils.appendElement(String.class,
mExternalStoragePaths,
Environment.getDataPreloadsMediaDirectory().getAbsolutePath());
else
directories = mExternalStoragePaths;
*/
else
boolean isSinglePath = false;// 标记单个路径扫描
String[] singleStoragePath = new String[1];
try
// Uri 转换为 File
File file = new File(new URI(volume));
// 根据 File 获取 StorageVolume
StorageVolume storageVolume = mStorageManager.getStorageVolume(file);
if (storageVolume != null)
// 重新赋值 volume 为 volumeId
volume = String.valueOf(storageVolume.getFatVolumeId());
singleStoragePath[0] = storageVolume.getPath();
isSinglePath = true;
catch (URISyntaxException e)
e.printStackTrace();
if (getSystemService(UserManager.class).isDemoUser())
if (isSinglePath)
directories = ArrayUtils.appendElement(String.class,
singleStoragePath,
Environment.getDataPreloadsMediaDirectory().getAbsolutePath());
else
directories = ArrayUtils.appendElement(String.class,
mExternalStoragePaths,
Environment.getDataPreloadsMediaDirectory().getAbsolutePath());
else
if (isSinglePath)
directories = singleStoragePath;
else
directories = mExternalStoragePaths;
// 这里需要修改 end
if (directories != null)
if (false) Log.d(TAG, "start scanning volume " + volume + ": "
+ Arrays.toString(directories));
scan(directories, volume);
if (false) Log.d(TAG, "done scanning volume " + volume);
...
ContentResolver.java
这个文件很复杂，几千行代码，很遗憾即便不能看懂，也要看懂大部分。至少要知道contentprovider那些重写的函数。
这个类里所有操作外部存储的地方，增删改查使用的 URI 中的 path 都要修改为 volumeId（根据实际情况），才能正常运行，而 MediaStore.Audio.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI 就不能使用了，看下 MediaStore的URI 获取：
public static final Uri EXTERNAL_CONTENT_URI = getContentUri("external");
public static Uri getContentUri(String volumeName)
return Uri.parse(CONTENT_AUTHORITY_SLASH + volumeName +
"/audio/media");
再看下 MediaProvider 中是根据 URI 的 path 中 volumeName 去获取 DatabaseHelper：
private DatabaseHelper getDatabaseForUri(Uri uri)
synchronized (mDatabases)
if (uri.getPathSegments().size() >= 1)
//这里就是获取uri的第一个"/"符号右边第一个string，即"external"或者其它
return mDatabases.get(uri.getPathSegments().get(0));
return null;
修改后，根据实际情况要传入 volumeId 或者另外的情况：
//类似于这种直接想通过EXTERNAL获取的要判断修改
database = mDatabases.get(getVolumeId(storage));
/**
* 根据StorageVolume获取数据库名称
*/
private String getVolumeId(StorageVolume vol)
if (vol == null)
return EXTERNAL_VOLUME;
String path = vol.getPath();
if (isInternal(path))
return INTERNAL_VOLUME;
return String.valueOf(vol.getFatVolumeId());
/**
* 根据path获取数据库名称
*/
private String getVolumeId(String path)
if (mStorageManager == null)
return INTERNAL_VOLUME;
StorageVolume vol = mStorageManager.getStorageVolume(new File(path));
if (vol == null)
Log.d(TAG, "getVolumeId, vol = null; path = " + path );
return EXTERNAL_VOLUME;
int volumeId = vol.getFatVolumeId();
if (volumeId == -1 && isInternal(vol.getPath()))
return INTERNAL_VOLUME;
return String.valueOf(volumeId);
/**
* 根据路径判断是否是内部数据
*/
public static boolean isInternal(String path)
// /storage/emulated/0 or /udisk
return path.contains(MediaScannerReceiver.INTERNAL_KEY_PATH)
|| path.startsWith(MediaScannerReceiver.INTERNAL_KEY_PATH_EXTEND);
优化点二应用层：
主要就是在收到mounted广播或者scan_started广播的时候就可以读取数据库了，这样就能很快的刷新到主线程的列表。但是这时候毕竟没有扫描结束，因此scan_finish广播的时候还要读取一次数据库，纠正读取的数据；
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent)
if (intent != null)
LogUtil.d(TAG, "onReceive "+intent.getAction());
MediaBrowserManager.getInstance().mLiveDataUState.postValue(intent.getAction());
if (Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_STARTED.equals(intent.getAction()))
MediaServiceManager.getInstance().readUAudioData();
else if (Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_FINISHED.equals(intent.getAction()))
MediaServiceManager.getInstance().readUAudioData();
// u盘重新插入就重新订阅
MediaBrowserManager.getInstance().subscribeMediaService();
总结
实际上，这里优化仅仅就是把原本串行更新数据库改为并行更新了。优化的可能并不是很好，简单说下还能优化的地方：mediaScannerRecevier收到开机广播其实就可以调用mediaScanner.prescan方法预处理了。还有，provider层的db数据库，隔一段时间应该清空，不然总是插拔U盘增加数据库，不删除也不妥当。这个“隔一段时间”可以自己定义一周或者一个月。
总之要想优化的很好，read the fuck codes，反正尽量阅读修改。
以上是关于MediaScanner-MediaPrivider-插拔U盘多媒体扫描并优化的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章