Android | 使用 ContentProvider 无侵入获取 Context

简介: Android | 使用 ContentProvider 无侵入获取 Context

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image.png

1. 获取 Context 的常规方法


首先,我们回顾一下 Context 以及它的子类,在之前的这篇文章里,我们曾经讨论过:《Android | 一个进程有多少个 Context 对象(答对的不多)》。简单来说:Context 使用了装饰模式,除了 ContextImpl 外,其他 Context 都是 ContextWrapper 的子类。

image.png


我们熟悉的 Activity & Service  & Application,都是 ContextWrapper 的子类。

1.1 获取 Application 对象


Application 对象的生命周期是最长的,经常被用来初始化第三方库,可以使用一个静态方法将对象暴露出去,也可以在 Application#onCreate()中初始化第三方库:

MainApplication.kt


class MainApplication : Application() {
    companion object {
        lateinit var application: Application
            get
    }
    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
        application = this
        初始化第三方库...
    }
}
复制代码


1.2 获取 Activity & Service 对象


同样地,Activity & Service 也是 Context 的实现类,那么我们就可以在程序运行过程中,可以按需初始化第三方库。例如使用 Glide 时,并不需要一开始就调用Glide#with(Context),只需要在显示图片的时候调用即可;


1.3 小结


  • 优点最常用的方式,实现简单,没有性能 / 稳定性风险;可以按需初始化第三方库 & 懒加载;
  • 缺点需要获取 ApplicationContext / Context (依赖方与库代码强耦合),不利于组件化。


下面,我将介绍两种无侵入获取 Context 的方法,将涉及到 Android 进程的启动流程,若还不了解,请务必阅读文章:《Android | 带你理解 Application 的创建过程》


2. 反射 ActivityThread 获得 ApplicationContext(不推荐)


这一节介绍一种通过 ActivityThread.java 获得 Application 的方法,具体如下:


2.1 源码分析


我们都知道,在启动四大组件(Activity、Service、ContentProvider, BroadcastReceiver)时,如果对应的进程未启动,就需要先创建进程,相应地也会创建一个 Application对象,即:


  • system_server进程,通过AMS#getProcessRecordLocked(...)获取进程信息 (ProcessRecord);
  • 若不存在,则调用AMS#startProcessLocked(...)创建进程;
  • 在 Zygote 孵化目标进程之后,在目标进程反射执行ActivityThread#main(),并最终在ActivityThread#handleBindApplication(...)中创建 Application 对象。


ActivityThread.java


Application mInitialApplication;
public Application getApplication() {
        return mInitialApplication;
}
private void handleBindApplication(AppBindData data) {
    // ...
    Application app;
    // data.info 为 LoadedApk.java
    app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null);
    // ...
    mInitialApplication = app;
    // ...
}
复制代码


可以看到,创建 Application 对象之后会保存在mInitialApplication属性中,那么如果我们可以访问到这个属性,是不是就可以获得 Application 对象了呢?

首先,我们需要获得 ActivityThread 对象,那么我们先在源码中寻找创建 ActivityThread 对象的地方:


ActivityThread.java


private static volatile ActivityThread sCurrentActivityThread;
public static ActivityThread currentActivityThread() {
    return sCurrentActivityThread;
}
// (简化)
public static void main(String[] args) {
    Looper.prepareMainLooper();
    // 创建 ActivityThread 对象
    ActivityThread thread = new ActivityThread();
    thread.attach(false, startSeq);
    Looper.loop();
}
private void attach(boolean system, long startSeq) {
    sCurrentActivityThread = this;
}
复制代码


可以看到,ActivityThread 对象存储在静态变量sCurrentActivityThread中,那么我们就可以写反射代码了。


2.2 使用步骤


Context.kt


// 新建文件 
private var application: Context? = null
fun context(): Context {
    if (null == application) {
        try {
            val activityThread: Any
            val clazz = Class.forName("android.app.ActivityThread")
            val currentActivityThread = clazz.getMethod("currentActivityThread").apply {
                isAccessible = true
            }
            val getApplication = clazz.getMethod("getApplication").apply {
                isAccessible = true
            }
            activityThread = currentActivityThread.invoke(null)
            application= getApplication.invoke(activityThread) as Context
        } catch (e: Throwable) {
            // 存在未适配的风险
        }
    }
    return application!!
}
复制代码


运行测试一下,context()的返回结果:


android.app.Application@c12661f
复制代码


2.3 小结


  • 优点:依赖方不需要传递 Context 对象给库进行初始化,减少了代码耦合,有利于组件化
  • 缺点:需要反射调用私有 API ,存在系统版本适配风险;使用反射有一定性能损耗


3. 使用 ContentProvider 获取

ApplicationContext


这一节介绍一种通过ContentProvider.java获得 Application 的方法。ContentProvider 通常的用法是为当前进程 / 远程进程提供内容服务,它们会在应用启动的时候初始化,正因如此,我们可以利用 ContentProvider 来获得 Context 。


3.1 源码分析


ActivityThread.java


private void handleBindApplication(AppBindData data) {
    // ...
    1、实例化 Application 对象
    Application app;
    app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null);
    mInitialApplication = app;
    2、初始化所有 ContentProvider
    installContentProviders(app, data.providers);
    3、调用 Application#onCreate()
    mInstrumentation.callApplicationOnCreate(app);
    ...
}
-> 1、实例化 Application 对象
public Application makeApplication(boolean forceDefaultAppClass,
            Instrumentation instrumentation) {
    ...
    1.1 Context 基础对象
    ContextImpl appContext = ContextImpl.createAppContext(mActivityThread, this);
    1.2 实例化,内部会调用 Context#attachBaseContext(...)
    app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(cl, appClass, appContext);
    1.3 Context 基础对象持有代理类
    appContext.setOuterContext(app);
    ...
}
-> 2、初始化所有 ContentProvider
private void installContentProviders(Context context, List<ProviderInfo> providers) {
    final ArrayList<ContentProviderHolder> results = new ArrayList<>();
    for (ProviderInfo cpi : providers) {
        // 依次初始化 ContentProvider
        ContentProviderHolder cph = installProvider(context, null, cpi,
                false /*noisy*/, true /*noReleaseNeeded*/, true /*stable*/);
        if (cph != null) {
            cph.noReleaseNeeded = true;
            results.add(cph);
        }
    }
    // ...
}
复制代码


可以看到,installContentProviders()将安装属于当前进程的 ContentProvider,具体的调用时机在Context#attachBaseContext(...)Application#onCreate()之间:


image.png

3.2 使用步骤


了解 ContentProvider 启动机制之后,我们就可以利用 ContentProvider 来拿到 ApplicationContext。具体步骤如下:


步骤一:实现 ContentProvider 子类


// ContextProvider.kt
internal class ContextProvider : ContentProvider(){
    override fun onCreate(): Boolean {
        init(context!!)
        return true
    }
    // 其他方法直接 return 
}
// Context.kt
private lateinit var application : Context
fun init(context : Context){
    application= context
}
fun context() : Context{
    return application
}
复制代码
步骤二:在 AndroidManifest 中配置


// AndroidManifest.xml
<application>
    <provider
        android:name=".Contextprovider"
        android:authorities="${applicationId}.contextprovider"
        android:exported="false" />
</application>
复制代码
步骤三:使用


Toast.makeText(context(),"",Toast.LENGTH_SHORT).show()
复制代码


3.3 小结


  • 优点:依赖方不需要传递 Context 对象给库进行初始化,减少了代码耦合,有利于组件化
  • 缺点:在 App 启动时就初始化 ContentProvider,不是懒初始化如果应用的 ContentProvider 过多,会增加应用的启动时间
  • 风险:应保证初始化非常轻量,否则会降低 App 的启动速度


4. 案例


下面举出一些基于 ContentProvider 机制实现无侵入地获取 Context 的例子:

  • LeakCanary 2.4

AppWatcherInstaller.java


internal sealed class AppWatcherInstaller : ContentProvider() {
    internal class MainProcess : AppWatcherInstaller()
    internal class LeakCanaryProcess : AppWatcherInstaller()
    override fun onCreate(): Boolean {
        val application = context!!.applicationContext as Application
        AppWatcher.manualInstall(application)
        return true
    }
    // 其他方法直接 return 
}
复制代码
  • AutoSize 1.1.2

InitProvider.java


public class InitProvider extends ContentProvider {
    @Override
    public boolean onCreate() {
        AutoSizeConfig.getInstance()
                .setLog(true)
                .init((Application) getContext().getApplicationContext())
                .setUseDeviceSize(false);
        return true;
    }
    // 其他方法直接 return 
}
复制代码
  • Picasso 2.7

PicassoProvider.java


public final class PicassoProvider extends ContentProvider {
    @SuppressLint("StaticFieldLeak") static Context context;
    @Override public boolean onCreate() {
        context = getContext();
        return true;
    }
    // 其他方法直接 return 
}


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