Android应用程序组件Content Provider在应用程序之间共享数据的原理分析（2）-白红宇

Android应用程序组件Content Provider在应用程序之间共享数据的原理分析（2）

阅读量：6200 次

发布时间：2019-06-21

本文共 6408 字，大约阅读时间需要 21 分钟。

Step 7. ContentProviderProxy.query

这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/content/ContentProviderNative.java文件中：

final class ContentProviderProxy implements IContentProvider {  
    ......  
  
    public Cursor query(Uri url, String[] projection, String selection,  
            String[] selectionArgs, String sortOrder) throws RemoteException {  
        //TODO make a pool of windows so we can reuse memory dealers  
        CursorWindow window = new CursorWindow(false /* window will be used remotely */);  
        BulkCursorToCursorAdaptor adaptor = new BulkCursorToCursorAdaptor();  
        IBulkCursor bulkCursor = bulkQueryInternal(  
            url, projection, selection, selectionArgs, sortOrder,  
            adaptor.getObserver(), window,  
            adaptor);  
        if (bulkCursor == null) {  
            return null;  
        }  
        return adaptor;  
    }  
  
    ......  
}  

这个函数首先会创建一个CursorWindow对象，前面已经说过，这个CursorWindow对象包含了一块匿名共享内存，它的作用是把这块匿名共享内存通过Binder进程间通信机制传给Content Proivder，好让Content Proivder在里面返回所请求的数据。下面我们就先看看这个CursorWindow对象的创建过程，重点关注它是如何在内部创建匿名共享内存的，然后再回过头来看看它调用bulkQueryInternal函数来做了些什么事情。

CursorWindow类定义在frameworks/base/core/java/android/database/CursorWindow.java文件中，我们来看看它的构造函数的实现：

public class CursorWindow extends SQLiteClosable implements Parcelable {  
    ......  
  
    private int nWindow;  
  
    ......  
  
    public CursorWindow(boolean localWindow) {  
        ......  
  
        native_init(localWindow);  
    }  
  
    ......  
}  

它主要调用本地方法native_init来执行初始化的工作，主要就是创建匿名共享内存了，传进来的参数localWindow为false，表示这个匿名共享内存只能通过远程调用来访问，即前面我们所说的，通过Content Proivder返回来的Cursor接口来访问这块匿名共享内存里面的数据。

Step 8. CursorWindow.native_init

这是一个JNI方法，它对应定义在frameworks/base/core/jni/android_database_CursorWindow.cpp文件中的native_init_empty函数：

static JNINativeMethod sMethods[] =  
{  
     /* name, signature, funcPtr */  
    { 
"native_init", "(Z)V", (void *)native_init_empty},  
    ......  
};  

函数native_init_empty的定义如下所示：

static void native_init_empty(JNIEnv * env, jobject object, jboolean localOnly)  
{  
    ......  
  
    CursorWindow * window;  
  
    window = new CursorWindow(MAX_WINDOW_SIZE);  
    ......  
  
    if (!window->initBuffer(localOnly)) {  
        ......  
    }  
  
    ......  
    SET_WINDOW(env, object, window);  
}  

这个函数在C++层创建了一个CursorWindow对象，然后通过调用SET_WINDOW宏来把这个C++层的CursorWindow对象与Java层的CursorWindow对象关系起来：

#define SET_WINDOW(env, object, window) (env->SetIntField(object, gWindowField, (int)window))  

这里的gWindowField即定义为Java层的CursorWindow对象中的nWindow成员变量：

static jfieldID gWindowField;  
  
......  
  
int register_android_database_CursorWindow(JNIEnv * env)  
{  
    jclass clazz;  
  
    clazz = env->FindClass("android/database/CursorWindow");  
    ......  
  
    gWindowField = env->GetFieldID(clazz, "nWindow", "I");  
  
    ......  
}  

这种用法在Android应用程序框架层中非常普遍。

下面我们重点关注C++层的CursorWindow对象的initBuffer函数的实现。

Step 9. CursorWindow.initBuffer

C++层的CursorWindow类定义在frameworks/base/core/jni/CursorWindow.cpp文件中：

bool CursorWindow::initBuffer(bool localOnly)  
{  
    ......  
  
    sp<MemoryHeapBase> heap;  
    heap = new MemoryHeapBase(mMaxSize, 0, "CursorWindow");  
    if (heap != NULL) {  
        mMemory = new MemoryBase(heap, 0, mMaxSize);  
        if (mMemory != NULL) {  
            mData = (uint8_t *) mMemory->pointer();  
            if (mData) {  
                mHeader = (window_header_t *) mData;  
                mSize = mMaxSize;  
  
                ......  
            }  
        }  
        ......  
    } else {  
        ......  
    }  
}  

这里我们就可以很清楚地看到，在CursorWindow类的内部有一个成员变量mMemory，它的类型是MemoryBase。MemoryBase类为我们封装了匿名共享内存的访问以及在进程间的传输等问题，具体可以参考前面一篇文章

，这里就不再详述了。

通过Step 8和Step 9两步，用来在第三方应用程序和Content Provider之间传输数据的媒介就准备好了，我们回到Step 7中，看看系统是如何把这个匿名共享存传递给Content Provider使用的。在Step 7中，最后调用bulkQueryInternal函数来进一步操作。

Step 10. ContentProviderProxy.bulkQueryInternal

这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/content/ContentProviderNative.java文件中：

final class ContentProviderProxy implements IContentProvider

{

......

private IBulkCursor bulkQueryInternal(

Uri url, String[] projection,

String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder,

IContentObserver observer, CursorWindow window,

BulkCursorToCursorAdaptor adaptor) throws RemoteException {

Parcel data = Parcel.obtain();

Parcel reply = Parcel.obtain();

data.writeInterfaceToken(IContentProvider.descriptor);

url.writeToParcel(data, 0);

int length = 0;

if (projection != null) {

length = projection.length;

}

data.writeInt(length);

for (int i = 0; i < length; i++) {

data.writeString(projection[i]);

}

data.writeString(selection);

if (selectionArgs != null) {

length = selectionArgs.length;

} else {

length = 0;

}

data.writeInt(length);

for (int i = 0; i < length; i++) {

data.writeString(selectionArgs[i]);

}

data.writeString(sortOrder);

data.writeStrongBinder(observer.asBinder());

window.writeToParcel(data, 0);

// Flag for whether or not we want the number of rows in the

// cursor and the position of the "_id" column index (or -1 if

// non-existent). Only to be returned if binder != null.

final boolean wantsCursorMetadata = (adaptor != null);

data.writeInt(wantsCursorMetadata ? 1 : 0);

mRemote.transact(IContentProvider.QUERY_TRANSACTION, data, reply, 0);

DatabaseUtils.readExceptionFromParcel(reply);

IBulkCursor bulkCursor = null;

IBinder bulkCursorBinder = reply.readStrongBinder();

if (bulkCursorBinder != null) {

bulkCursor = BulkCursorNative.asInterface(bulkCursorBinder);

if (wantsCursorMetadata) {

int rowCount = reply.readInt();

int idColumnPosition = reply.readInt();

if (bulkCursor != null) {

adaptor.set(bulkCursor, rowCount, idColumnPosition);

}

}

}

data.recycle();

reply.recycle();

return bulkCursor;

}

......

}

这个函数有点长，不过它的逻辑很简单，就是把查询参数都写到一个Parcel对象data中去，然后通过下面Binder进程间通信机制把查询请求传给Content Provider处理：

mRemote.transact(IContentProvider.QUERY_TRANSACTION, data, reply, 0);  

从这个Binder调用返回以后，就会得到一个IBulkCursor接口，它是一个Binder引用，实际是指向在Content Provider这一侧创建的一个CursorToBulkCursorAdaptor对象，后面我们将会看到。有了这个IBulkCursor接口之后，我们就可以通过Binder进程间调用来访问从Content Provider中查询得到的数据了。这个IBulkCursor接口最终最设置了上面Step 7中创建的BulkCursorToCursorAdaptor对象adaptor中去：

adaptor.set(bulkCursor, rowCount, idColumnPosition);  

BulkCursorToCursorAdaptor类实现了Cursor接口，因此，我们可以通过Curosr接口来访问这些查询得到的共享数据。

在前面把查询参数写到Parcel对象data中去的过程中，有两个步骤是比较重要的，分别下面这段执行语句：

window.writeToParcel(data, 0);  
  
// Flag for whether or not we want the number of rows in the  
// cursor and the position of the "_id" column index (or -1 if  
// non-existent).  Only to be returned if binder != null.  
final boolean wantsCursorMetadata = (adaptor != null);  
data.writeInt(wantsCursorMetadata ? 1 : 0);  

调用window.writeToParcel是把window对象内部的匿名共享内存块通过Binder进程间通信机制传输给Content Provider来使用；而当传进来的参数adaptor不为null时，就会往data中写入一个整数1，表示让Content Provider把查询得到数据的元信息一起返回来，例如数据的行数、数据行的ID列的索引位置等信息，这个整数值会促使Content Provider把前面说的IBulkCursor接口返回给第三方应用程序之前，真正执行一把数据库查询操作，后面我们将看到这个过程。

现在，我们重点来关注一下CursorWindow类的writeToParcel函数，看看它是如何把它内部的匿名共享内存对象写到数据流data中去的。

转载于:https://blog.51cto.com/shyluo/966999

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