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）

2017-11-06 645 收藏

 Step 7. ContentProviderProxy.query

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

1. final class ContentProviderProxy implements IContentProvider {  
2.     ......  
3.   
4.     public Cursor query(Uri url, String[] projection, String selection,  
5.             String[] selectionArgs, String sortOrder) throws RemoteException {  
6.         //TODO make a pool of windows so we can reuse memory dealers  
7.         CursorWindow window = new CursorWindow(false /* window will be used remotely */);  
8.         BulkCursorToCursorAdaptor adaptor = new BulkCursorToCursorAdaptor();  
9.         IBulkCursor bulkCursor = bulkQueryInternal(  
10.             url, projection, selection, selectionArgs, sortOrder,  
11.             adaptor.getObserver(), window,  
12.             adaptor);  
13.         if (bulkCursor == null) {  
14.             return null;  
15.         }  
16.         return adaptor;  
17.     }  
18.   
19.     ......  
20. }  

        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：

1. public class CursorWindow extends SQLiteClosable implements Parcelable {  
2.     ......  
3.   
4.     private int nWindow;  
5.   
6.     ......  
7.   
8.     public CursorWindow(boolean localWindow) {  
9.         ......  
10.   
11.         native_init(localWindow);  
12.     }  
13.   
14.     ......  
15. }  

 

        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：

1. static JNINativeMethod sMethods[] =  
2. {  
3.      /* name, signature, funcPtr */  
4.     {"native_init", "(Z)V", (void *)native_init_empty},  
5.     ......  
6. };  

         函数native_init_empty的定义如下所示：

1. static void native_init_empty(JNIEnv * env, jobject object, jboolean localOnly)  
2. {  
3.     ......  
4.   
5.     CursorWindow * window;  
6.   
7.     window = new CursorWindow(MAX_WINDOW_SIZE);  
8.     ......  
9.   
10.     if (!window->initBuffer(localOnly)) {  
11.         ......  
12.     }  
13.   
14.     ......  
15.     SET_WINDOW(env, object, window);  
16. }  

         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：

1. #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：

1. static jfieldID gWindowField;  
2.   
3. ......  
4.   
5. int register_android_database_CursorWindow(JNIEnv * env)  
6. {  
7.     jclass clazz;  
8.   
9.     clazz = env->FindClass("android/database/CursorWindow");  
10.     ......  
11.   
12.     gWindowField = env->GetFieldID(clazz, "nWindow", "I");  
13.   
14.     ......  
15. }  

        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：

1. bool CursorWindow::initBuffer(bool localOnly)  
2. {  
3.     ......  
4.   
5.     sp<MemoryHeapBase> heap;  
6.     heap = new MemoryHeapBase(mMaxSize, 0, "CursorWindow");  
7.     if (heap != NULL) {  
8.         mMemory = new MemoryBase(heap, 0, mMaxSize);  
9.         if (mMemory != NULL) {  
10.             mData = (uint8_t *) mMemory->pointer();  
11.             if (mData) {  
12.                 mHeader = (window_header_t *) mData;  
13.                 mSize = mMaxSize;  
14.   
15.                 ......  
16.             }  
17.         }  
18.         ......  
19.     } else {  
20.         ......  
21.     }  
22. }  

        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 Android系统匿名共享内存（Anonymous Shared Memory）C++调用接口分析 ，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：

1. final class ContentProviderProxy implements IContentProvider   
2. {   
3.     ......   
4.    
5.     private IBulkCursor bulkQueryInternal(   
6.             Uri url, String[] projection,   
7.             String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder,   
8.             IContentObserver observer, CursorWindow window,   
9.             BulkCursorToCursorAdaptor adaptor) throws RemoteException {   
10.         Parcel data = Parcel.obtain();   
11.         Parcel reply = Parcel.obtain();   
12.    
13.         data.writeInterfaceToken(IContentProvider.descriptor);   
14.    
15.         url.writeToParcel(data, 0);   
16.         int length = 0;   
17.         if (projection != null) {   
18.             length = projection.length;   
19.         }   
20.         data.writeInt(length);   
21.         for (int i = 0; i < length; i++) {   
22.             data.writeString(projection[i]);   
23.         }   
24.         data.writeString(selection);   
25.         if (selectionArgs != null) {   
26.             length = selectionArgs.length;   
27.         } else {   
28.             length = 0;   
29.         }   
30.         data.writeInt(length);   
31.         for (int i = 0; i < length; i++) {   
32.             data.writeString(selectionArgs[i]);   
33.         }   
34.         data.writeString(sortOrder);   
35.         data.writeStrongBinder(observer.asBinder());   
36.         window.writeToParcel(data, 0);   
37.    
38.         // Flag for whether or not we want the number of rows in the   
39.         // cursor and the position of the "_id" column index (or -1 if   
40.         // non-existent).  Only to be returned if binder != null.   
41.         final boolean wantsCursorMetadata = (adaptor != null);   
42.         data.writeInt(wantsCursorMetadata ? 1 : 0);   
43.    
44.         mRemote.transact(IContentProvider.QUERY_TRANSACTION, data, reply, 0);   
45.    
46.         DatabaseUtils.readExceptionFromParcel(reply);   
47.    
48.         IBulkCursor bulkCursor = null;   
49.         IBinder bulkCursorBinder = reply.readStrongBinder();   
50.         if (bulkCursorBinder != null) {   
51.             bulkCursor = BulkCursorNative.asInterface(bulkCursorBinder);   
52.    
53.             if (wantsCursorMetadata) {   
54.                 int rowCount = reply.readInt();   
55.                 int idColumnPosition = reply.readInt();   
56.                 if (bulkCursor != null) {   
57.                     adaptor.set(bulkCursor, rowCount, idColumnPosition);   
58.                 }   
59.             }   
60.         }   
61.    
62.         data.recycle();   
63.         reply.recycle();   
64.    
65.         return bulkCursor;   
66.     }   
67.    
68.     ......   
69. }   

     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： 

1. 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：

 

 

1. 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：

1. window.writeToParcel(data, 0);  
2.   
3. // Flag for whether or not we want the number of rows in the  
4. // cursor and the position of the "_id" column index (or -1 if  
5. // non-existent).  Only to be returned if binder != null.  
6. final boolean wantsCursorMetadata = (adaptor != null);  
7. 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。

本文转自 Luoshengyang 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/shyluo/966999，如需转载请自行联系原作者

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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（3）

Step 11. CursorWindow.writeToParcel 这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/database/CursorWindow.java文件中： publicclassCursorWindowextendsSQLiteClosableimplementsParcelable{ ...... publicvoidwriteToParcel(Parceldest,intflags){ ...... dest.writeStrongBinder(native_getBinder()); ...... } ...... } 这个函数最主要的操作就是往数据流dest写入一个Binder对象，这个Binder对象是通过调用本地方法native_getBinder来得到的。 Step 12. CursorWindow.native_getBinder 这个函数定义在frameworks/base/core/jni/android_database_CursorWindow.cpp文件中： staticjobj...

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