Android 這 13 道 ContentProvider 面試題,你都會了嗎?

勞力越帶,責任越大

前言


  • 作為 Android 的四大組件之一,ContentProvider 可以說是無處不在了。
  • 但是對于我而言,開發(fā)過程中看似 ContentProvider 用得很嫻熟,卻一直沒能形成一個完整的體系。
  • 也許大家也有著和我類似的煩惱,于是我特地花了幾天的時間,總結(jié)了我所知道的知識點,以及面試中可能遇到的問題。將本文分享給大家,希望能幫助大家重新梳理下我們的這個老朋友 ContentProvider

希望大家閱讀愉快!

文章目錄

  • ContentProvider 應用程序間非常通用的共享數(shù)據(jù)的一種方式,也是 Android 官方推薦的方式。
  • Android 中許多系統(tǒng)應用都使用該方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,比如通訊錄、短信等。
ContentProvider

方便大家學習,我在 GitHub 上建立個 倉庫


1.1 Android 為什么要設計 ContentProvider 這個組件?

為什么要設計 ContentProvider
  • 很多做 Android 開發(fā)的人都不怎么使用它,覺得直接讀取數(shù)據(jù)庫會更簡單方便。
  • 那么 Android 搞一個內(nèi)容提供者在數(shù)據(jù)和應用之間,只是為了裝高大上,故弄玄虛?我認為其設計用意在于:
  1. 封裝。對數(shù)據(jù)進行封裝,提供統(tǒng)一的接口,使用者完全不必關心這些數(shù)據(jù)是在 DBXMLPreferences 或者網(wǎng)絡請求來的。當項目需求要改變數(shù)據(jù)來源時,使用我們的地方完全不需要修改。
  2. 提供一種跨進程數(shù)據(jù)共享的方式。
  3. 應用程序間的數(shù)據(jù)共享還有另外的一個重要話題,就是數(shù)據(jù)更新通知機制了。因為數(shù)據(jù)是在多個應用程序中共享的,當其中一個應用程序改變了這些共享數(shù)據(jù)的時候,它有責任通知其它應用程序,讓它們知道共享數(shù)據(jù)被修改了,這樣它們就可以作相應的處理。

1.2 如何訪問自定義 ContentProvider

如何訪問自定義 ContentProvider
  • ContentResolver 接口的 notifyChange 函數(shù)來通知那些注冊了監(jiān)控特定 URI的ContentObserver 對象,使得它們可以相應地執(zhí)行一些處理。
  • ContentObserver 可以通過 registerContentObserver 進行注冊。
  • 通過 ContentProviderUri 訪問開放的數(shù)據(jù)。
  1. ContenResolver 對象通過 Context 提供的方法 getContenResolver() 來獲得。
  2. ContenResolver 提供了以下方法來操作:insert delete update query 這些方法分別會調(diào)用 ContenProvider 中與之對應的方法并得到返回的結(jié)果。

1.3 通過 ContentResolver 獲取 ContentProvider 內(nèi)容的基本步驟

ContentResolver 獲取 ContentProvider 內(nèi)容的基本步驟
  1. 得到 ContentResolver 類對象:ContentResolver cr = getContentResolver ( )
  2. 定義要查詢的字段 String 數(shù)組。
  3. 使用 cr.query() ; 返回一個 Cursor 對象。
  4. 使用 while 循環(huán)得到 Cursor 里面的內(nèi)容。

1.4 ContentProvider 是如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的:

ContentProvider 是如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的
  • Android 中如果想將自己應用的數(shù)據(jù) ( 一般多為數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) ) 提供給第三發(fā)應用, 那么我們只能通過 ContentProvider 來實現(xiàn)了。 ContentProvider 是應用程序之間共享數(shù)據(jù)的接口。
  • 使用的時候首先自定義 一個類繼承 ContentProvider , 然后覆寫 queryinsertupdatedelete 等 方法。
  • 因為其是四大組件之一因此必須在 AndroidManifest 文件中進行注冊。
  • 把自己的數(shù)據(jù)通過 uri 的形式共享出去 android 系統(tǒng)下 不同程序 數(shù)據(jù)默認是不能共享訪問 需要去實現(xiàn)一個類去繼承 ContentProvider
public class PersonContentProvider extends ContentProvider{

   public boolean onCreate(){ }
   query(Url, String[], String, String[], String);
   insert(Uri,ContentValues);
   update(Uri,ContentValues,String[]);
   delete(Uri,String,String[]);
   
} 

1.5 為什么要用 ContentProvider ?它和 sql 的實現(xiàn)上有什么差別?

為什么要用 ContentProvider ?它和 sql 的實現(xiàn)上有什么差別
  • ContentProvider 屏蔽了數(shù)據(jù)存儲的細節(jié) , 內(nèi)部實現(xiàn)對用戶完全透明 , 用戶只需要關心操作數(shù)據(jù)的 uri 就可以了, ContentProvider 可以實現(xiàn)不同 app之間 共享。
  • Sql 也有增刪改查的方法, 但是 sql 只能查詢本應用下的數(shù)據(jù)庫。
  • ContentProvider 還可以去增刪改查本地文件. xml 文件的讀取等。

1.6 Uri 介紹

Uri 介紹
  • 為系統(tǒng)的每一個資源給其一個名字,比方說通話記錄。
  1. 每一個 ContentProvider 都擁有一個公共的 URI ,這個 URI 用于表示這個 ContentProvider 所提供的數(shù)據(jù)。
  2. Android 所提供的 ContentProvider 都存放在 android.provider 包中。
  • 將其分為 A,B,C,D 4個部分:
  • A:標準前綴,用來說明一個 Content Provider 控制這些數(shù)據(jù),無法改變的;"content://"
  • BURI 的標識,用于唯一標識這個 ContentProvider ,外部調(diào)用者可以根據(jù)這個標識來找到它。它定義了是哪個 ContentProvider 提供這些數(shù)據(jù)。對于第三方應用程序,為了保證 URI 標識的唯一性,它必須是一個完整的、小寫的類名。這個標識在元素的 authorities 屬性中說明:一般是定義該 ContentProvider 的包類的名稱;
  • C:路徑( path ),通俗的講就是你要操作的數(shù)據(jù)庫中表的名字,或者你也可以自己定義,記得在使用的時候保持一致就可以了;"content://com.bing.provider.myprovider/tablename"
  • D:如果URI中包含表示需要獲取的記錄的 ID;則就返回該id對應的數(shù)據(jù),如果沒有 ID,就表示返回全部; "content://com.bing.provider.myprovider/tablename/#" # 表示數(shù)據(jù) id

1.7 如何訪問 asserts 資源目錄下的數(shù)據(jù)庫?

訪問 asserts 資源目錄下的數(shù)據(jù)庫
  • 把數(shù)據(jù)庫 db 復制到 /data/data/packagename/databases/ 目錄下, 然后直接就能訪問了。

1.8 多個進程同時調(diào)用一個 ContentProvider 的 query 獲取數(shù)據(jù),ContentPrvoider 是如何反應的呢?

調(diào)用一個 ContentProvider 的 query 獲取數(shù)據(jù),ContentPrvoider 是如何反應的
  • 一個 ContentProvider 可以接受來自另外一個進程的數(shù)據(jù)請求。
  • 盡管 ContentResolverContentProvider 類隱藏了實現(xiàn)細節(jié),但是 ContentProvider 所提供的 query()insert()delete()update() 都是在 ContentProvider 進程的線程池中被調(diào)用執(zhí)行的,而不是進程的主線程中。
  • 這個線程池是有 Binder 創(chuàng)建和維護的,其實使用的就是每個應用進程中的 Binder 線程池。

1.9 Android 設計 ContentProvider 的目的是什么呢?

設計 ContentProvider 的目的
  • 隱藏數(shù)據(jù)的實現(xiàn)方式,對外提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口;
  • 更好的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限管理。ContentProvider 可以對開發(fā)的數(shù)據(jù)進行權(quán)限設置,不同的 URI 可以對應不同的權(quán)限,只有符合權(quán)限要求的組件才能訪問到 ContentProvider 的具體操作。
  • ContentProvider 封裝了跨進程共享的邏輯,我們只需要 Uri 即可訪問數(shù)據(jù)。由系統(tǒng)來管理 ContentProvider 的創(chuàng)建、生命周期及訪問的線程分配,簡化我們在應用間共享數(shù)據(jù)( 進程間通信 )的方式。我們只管通過 ContentResolver 訪問 ContentProvider 所提示的數(shù)據(jù)接口,而不需要擔心它所在進程是啟動還是未啟動。

1.10 運行在主線程的 ContentProvider 為什么不會影響主線程的UI操作?

ContentProvider 為什么不會影響主線程的UI操作
  • ContentProvideronCreate() 是運行在 UI 線程的,而 query()insert()delete()update() 是運行在線程池中的工作線程的
  • 所以調(diào)用這向個方法并不會阻塞 ContentProvider 所在進程的主線程,但可能會阻塞調(diào)用者所在的進程的 UI 線程!
  • 所以,調(diào)用 ContentProvider 的操作仍然要放在子線程中去做。
  • 雖然直接的 CRUD 的操作是在工作線程的,但系統(tǒng)會讓你的調(diào)用線程等待這個異步的操作完成,你才可以繼續(xù)線程之前的工作。

1.11 外提供數(shù)據(jù)共享,那么如何限制對方的使用呢?

如何限制對方的使用
  • android:exported 屬性非常重要。這個屬性用于指示該服務是否能夠被其他應用程序組件調(diào)用或跟它交互。

  • 如果設置為 true,則能夠被調(diào)用或交互,否則不能。

  • 設置為 false 時,只有同一個應用程序的組件或帶有相同用戶 ID 的應用程序才能啟動或綁定該服務。

  • 對于需要開放的組件應設置合理的權(quán)限,如果只需要對同一個簽名的其它應用開放 ContentProvider ,則可以設置 signature 級別的權(quán)限。

  • 大家可以參考一下系統(tǒng)自帶應用的代碼,自定義了 signature 級別的 permission

<permission android:name="com.android.gallery3d.filtershow.permission.READ"
            android:protectionLevel="signature" />

<permission android:name="com.android.gallery3d.filtershow.permission.WRITE"
            android:protectionLevel="signature" />

<provider
    android:name="com.android.gallery3d.filtershow.provider.SharedImageProvider"
    android:authorities="com.android.gallery3d.filtershow.provider.SharedImageProvider"
    android:grantUriPermissions="true"
    android:readPermission="com.android.gallery3d.filtershow.permission.READ"
    android:writePermission="com.android.gallery3d.filtershow.permission.WRITE" />

1.11.1 如果我們只需要開放部份的 URI 給其他的應用訪問呢?

如果我們只需要開放部份的 URI 給其他的應用訪問呢
  • 可以參考 ProviderURI 權(quán)限設置,只允許訪問部份 URI ,可以參考原生 ContactsProvider2 的相關代碼( 注意 path-permission 這個選項 ):
<provider android:name="ContactsProvider2"
    android:authorities="contacts;com.android.contacts"
    android:label="@string/provider_label"
    android:multiprocess="false"
    android:exported="true"
    android:grantUriPermissions="true"
    android:readPermission="android.permission.READ_CONTACTS"
    android:writePermission="android.permission.WRITE_CONTACTS">
    <path-permission
            android:pathPrefix="/search_suggest_query"
            android:readPermission="android.permission.GLOBAL_SEARCH" />
    <path-permission
            android:pathPrefix="/search_suggest_shortcut"
            android:readPermission="android.permission.GLOBAL_SEARCH" />
    <path-permission
            android:pathPattern="/contacts/.*/photo"
            android:readPermission="android.permission.GLOBAL_SEARCH" />
    <grant-uri-permission android:pathPattern=".*" />
</provider>

1.12 ContentProvider 接口方法運行在哪個線程中呢?

ContentProvider 接口方法運行在哪個線程中
  • ContentProvider 可以在 AndroidManifest.xml 中配置一個叫做 android:multiprocess 的屬性,默認值是 false ,表示 ContentProvider 是單例的
  • 無論哪個客戶端應用的訪問都將是同一個 ContentProvider 對象,如果設為 true ,系統(tǒng)會為每一個訪問該 ContentProvider 的進程創(chuàng)建一個實例。

1.12.1 這點還是比較好理解的,那如果我要問每個 ContentProvider 的操作是在哪個線程中運行的呢?( 其實我們關心的是 UI 線程和工作線程 )

每個 ContentProvider 的操作是在哪個線程中運行的
  • 比如我們在UI線程調(diào)用getContentResolver().query查詢數(shù)據(jù),而當數(shù)據(jù)量很大時(或者需要進行較長時間的計算)會不會阻塞UI線程呢?

  • 要分兩種情況回答這個問題:

  1. ContentProvider 和調(diào)用者在同一個進程,ContentProvider 的方法( query/insert/update/delete 等 )和調(diào)用者在同一線程中;
  2. ContentProvider 和調(diào)用者在不同的進程,ContentProvider 的方法會運行在它自身所在進程的一個 Binder 線程中。
    但是,注意這兩種方式在 ContentProvider 的方法沒有執(zhí)行完成前都會 blocked 調(diào)用者。所以你應該知道這個上面這個問題的答案了吧。
  3. 也可以看看 CursorLoader 這個類的源碼,看 Google 自己是怎么使用 getContentResolver().query 的。

1.13 ContentProvider 是如何在不同應用程序之間傳輸數(shù)據(jù)的?

ContentProvider 是如何在不同應用程序之間傳輸數(shù)據(jù)
  • 一個應用進程有 16Binder 線程去和遠程服務進行交互,而每個線程可占用的緩存空間是 128KB 這樣,超過會報異常。
  • ContentResolver 雖然是通過 Binder 進程間通信機制打通了應用程序之間共享數(shù)據(jù)的通道,但 ContentProvider 組件在不同應用程序之間傳輸數(shù)據(jù)是基于匿名共享內(nèi)存機制來實現(xiàn)的。
  • 有興趣的可以查看一下老羅的文章Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存Ashmem(Anonymous Shared Memory)簡要介紹和學習計劃

ContentProvider

總結(jié)


  1. 在這篇文章中,我對我所知道的 BroadcastReceiver 知識總進行了詳細的總結(jié),希望大家通過本次閱讀都能有所收獲。
  2. 重點:學 Android 有一段時間了,我打算好好的梳理一下所學知識,到現(xiàn)在為止,我才總結(jié)完 ActivityServiceBroadcastRecevier 等,有關 事件分發(fā)、滑動沖突、新能優(yōu)化等重要模塊,我后面也將詳盡的總結(jié),歡迎大家關注 _yuanhao 的簡書~ ,方便及時接收更新 ,方便及時接收更新
  3. 如果有可以補充的知識點,歡迎大家在評論區(qū)指出。

碼字不易,你的點贊是我總結(jié)的最大動力!


Android
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
平臺聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務。

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容