前言

ContentProvider 是 Android 四大组件之一，属于内容共享型组件；
在这篇文章里，我将讨论 ContentProvider 的基本使用方法，在下篇文章里我会介绍 ContentProvider 的原理 & 源码分析。如果能帮上忙，请务必点赞加关注，这真的对我非常重要。

前置知识

这篇文章的内容会涉及以下前置 / 相关知识，贴心的我都帮你准备好了，请享用~

Binder 机制： 【点赞催更】

1. 概述

1.1 作用

ContentProvider 是进程间内容共享的统一接口。注意：ContentProvider 的作用不是实现进程间通信，它只是为进程间通信提供了一套统一接口，真正实现进程间通信的是底层的 Binder 机制。

1.2 优点：透明地提供内容

使用 ContentProvider 允许应用透明地将数据开放给其它应用，无论底层数据采用何种实现方式（网络、内存、文件或数据库），外界对于数据的访问方式都是统一的 & 固定的。外界只关心采用 CURD 来访问 ContentProvider 的数据，至于其内部数据的实现是采用文件存储还是数据库存储，外界是不感知的。

1.3 ContentProvider 是单例吗？

通常来说，ContentProvider 是单例的，特殊情况可以设置android:multiprocess属性来决定是不是单例：当属性值为 true 时，每个调用者进程都会存在一个 ContentProvider 实例，官方的解释是可以避免进程间通讯的开销，但是这种方式在实际开发中很少运用。因此我们说一般情况下 ContentProvider 是单例的，只在服务提供进程创建实例。

2. 相关概念

2.1 统一资源标识符（URI）

统一资源标识符（Uniform Resource Indentifier）的作用是 唯一标识 ContentProvider 的数据。在通过 ContentResolver 解析数据时，URI 是必要的参数，其遵循的格式体现在ContentUris.java：

Content URIs have the syntax：content://authority/path/id
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可以看到，URI 遵循固定的格式，一共分为四个部分：schema://authority/path/idschema://authority/path/idschema://authority/path/id

例如：content://com.xurui/user/1content://com.xurui/user/1content://com.xurui/user/1

元素	描述
schema（方案）	固定为 content://
authority（权威）	标识 ContentProvider 的唯一字符串，对应于注册时指定的 android:authority 属性
path（路径）	标识 authority 数据的某些子集
id（记录 id）	标识 path 子集中的某个记录（不指定是标识全部记录）

系统预置了一些 ContentProvider，例如通讯录、媒体资源等，这里举出一些常用的系统 ContentProvider 的 Authority，它们的接口约定定义在目录/android.provider：

Authority	描述
com.android.contacts	通讯录
media	媒体
com.android.calendar	日历
user_dictionary	用户词典

2.2 MIME 数据类型

MIME类型（Multipurpose Internal Mail Extensions，多用途互联网邮件扩展类型）是一种互联网标准，用于指定某种扩展名的文件与应用程序的对应关系。一个 MIME 类型分为「主类型」+「子类型」，例如 .html 文件对应的 MIME 类型为 text/html，其中 text 为主类型，html 为子类型。

在 ContentProvider 中，通过 getType(Uri) 方法来确定 URI 对应的 MIME 类型，返回值可以返回 标准 MIME 类型或者自定义 MIME 类型，这是一个抽象方法，需要由子类实现：

ContentProvider.java

public abstract String getType(Uri uri);
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2.2.1 标准 MIME 类型

标准 MIME 类型中常见的主类型有：

声音：audio
视频：video
图像：image
文本：text

对应的 MIMIE 类型举例：

扩展名	MIME
.html	text/html
.txt	text/plain
.png	image/png
.jpeg	image/jpeg

2.2.2 自定义 MIME 类型

在 Android 中，自定义 MIME 类型的主类型只有两种：

vnd.android.cursor.item：单行记录
vnd.android.cursor.dir：多行记录（集合）

例如通讯录 ContentProvider 定义了两种 MIME 类型，分别表示多条记录和单条记录：

ContactsContract.java

/**
 * The MIME type of {@link #CONTENT_URI} providing a directory of contact directories.
 */
public static final String CONTENT_TYPE = "vnd.android.cursor.dir/contact_directories";
/**
 * The MIME type of a {@link #CONTENT_URI} item.
 */
public static final String CONTENT_ITEM_TYPE = "vnd.android.cursor.item/contact_directory";
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3. 主要方法

ContentProvider 使用表格的形式管理数据，对外暴露四个操作方法，分别是：添加、删除、更新、查询（insert、delete、update、query）：

添加数据（Binder 线程）
public abstract Uri insert(Uri uri, ContentValues values);
删除数据（Binder 线程）
public abstract int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs);
更新数据（Binder 线程）
public abstract int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs);
查询数据（Binder 线程）
public abstract Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder);
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除了 4 个核心方法外，ContentProvider 还有其他比较重要的方法，例如：

启动回调（主线程）
public abstract boolean onCreate();
返回 Uri 对应的 MIME 类型（调用线程）
public abstract String getType(Uri uri);
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需要注意：四个核心方法执行在 ContentProvider 注册进程，并在 Binder 线程池中执行，而不是主线程。考虑到存在多线程并发访问，为了保证数据安全在实现 ContentProvider 是还需要保证线程同步。而 onCreate() 方法执行在 ContentProvider 注册进程的主线程，因此不能执行耗时操作。关于 onCreate() 方法的调用我在 第 4 节 ContentProvider 的启动过程 中会详细介绍。

主要方法	执行线程
insert()	Binder 线程
delete()	Binder 线程
update()	Binder 线程
query()	Binder 线程
onCreate()	主线程

3.1 插入数据

要插入一行新数据，需要使用 ContentProvider#insert(...)。例如，下面程序将一条日程数据插入的系统日历中：

ContentValues eventValues = new ContentValues();
eventValues.put(CalendarContract.Events.CALENDAR_ID, catId); // 日历账号 ID
eventValues.put(CalendarContract.Events.EVENT_TIMEZONE, TimeZone.getDefault().getID()); // 时区
eventValues.put(CalendarContract.Events.DTSTART, beginTimeMillis); // 开始时间
eventValues.put(CalendarContract.Events.DTEND, endTimeMillis); // 结束时间
eventValues.put(CalendarContract.Events.TITLE, title); // 标题
eventValues.put(CalendarContract.Events.DESCRIPTION, description); // 描述
eventValues.put(CalendarContract.Events.EVENT_LOCATION, location); // 地点
Uri resultUri = context.getContentResolver().insert(CalendarContract.Events.CONTENT_URI, eventValues);
if(null == resultUri) {
    // 插入失败
    return;
}
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插入成功后会返回该行的 Uri，格式如下：

content://com.android.calendar/events<id_value>
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URI 中的 <id_value> 就是该行 _ID 列的值，而前缀 content://com.android.calendar/events 正好就是插入数据时使用的 URI。需要注意的是，你不需要指定数据的 _ID列，该列是表的主键，ContentProvider 会自动维护该列并分配一个唯一值。而要从 Uri 中提取 _ID 列的值，可以调用 ContentUris.parseId(...)：

ContentUris.java

public static long parseId(Uri contentUri) {
    String last = contentUri.getLastPathSegment();
    return last == null ? -1 : Long.parseLong(last);
}
复制代码

提示： 客户端程序并非直接调用 ContentProvider#insert()，而是通过 ContentResolver#insert() 间接调用，下文会提到。

3.2 查询数据

从 ContentProvider 中查询数据的流程主要分为三个步骤：

3.2.1 请求访问权限

ContentProvider 程序可以指定其他应用程序必须具备的权限，例如读取用户词典需要android.permission.READ_USER_DICTIONARY，写入用户词典需要android.permission.WRITE_USER_DICTIONARY。

为了获取 ContentProvider 程序所需的权限，你的应用需要在 Manifest 文件中使用来请求它们。当 Android Package Manager 安装 APK 时，会提示用户应用所需要的权限，用户继续安装相当于隐式授予权限。当然了，在 Android 6.0 以后部分权限还需要动态申请。

<uses-permission android：name = “ android.permission.READ_USER_DICTIONARY” > 
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3.2.2 构造查询条件

ContentProvider 查询和 SQL 查询是相似的，如下表对比：

ContentProvider 查询	SQL 查询	作用
Uri	FROM table_name	查询的数据集合
projection	col,col,col...	查询结果所需的列
selectionClause	WHERE col = value	选择条件
selectionArgs	（没有确切地等效项）	选择条件参数（如果 selection ）中使用了 ? 占位符
sortOrder	ORDER BY col,col,...	结果集 Cursor 的排序规则

cursor = context .getContentResolver().query(
    UserDictionary.Words.CONTENT_URI,
    projection,
    selectionClause,
    selectionArgs,
    sortOrder);
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例如查询手机通讯录：

Uri uri = ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.CONTENT_URI;
String[] projection = {
    ContactsContract.Contacts._ID,
    ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.DISPLAY_NAME,
    ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.NUMBER
};
String selectionClause = ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.NUMBER + " = ?";
String[] selectionArgs = {"123456"};
Cursor cursor = getContentResolver().query(uri, projection, selectionClause, selectionArgs, "sort_key COLLATE LOCALIZED asc");
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此查询类似于 SQL 查询：

SELECT _ID, displayName, data1 FROM content://com.android.contacts/data/phones WHERE data1 = "123456" ORDER BY sort_key COLLATE LOCALIZED asc
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3.2.3 处理结果集

查询结果是一个 Cursor 对象，处理范例如下：

if (null == mCursor) {
    // 失败
} else if (mCursor.getCount() < 1) {
    // 查询结果为空
} else {
    // 查询结果非空
    while (cursor.moveToNext()) {
        // 联系人名称
        String contractName = cursor.getString(cursor.getColumnIndexOrThrow(ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.DISPLAY_NAME));
        // 联系人电话
        String phone = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.NUMBER));
        ...
    }
    cursor.close(); // 记得关闭结果集
}
复制代码

3.3 删除数据

删除数据与查询类似，需要构造查询条件，删除操作结束会返回成功删除的行数。

int rowsDeleted = context.getContentResolver().delete(...);
复制代码

3.4 更新数据

更新操作类似于查询操作和插入操作的结合体，既需要构造 ContentValues 对象，也需要构造查询条件，删除操作结束后返回成功修改的行数。

int rowsUpdated = context.getContentResolver().update(
    UserDictionary.Words.CONTENT_URI, 
    updateValues,
    selectionClause,
    selectionArgs
);
复制代码

4. ContentProvider 核心类

4.1 ContentResolver

外界（包括当前进程的其他组件）无法直接访问 ContentProvider 的，而是需要通过 ContentResolver 来间接访问。这种设计的优点是 统一管理应用依赖的 ContentProvider，而不需要关心真正操作的 ContentProvider 实现类。

ContentResolver 是一个抽象类，我们熟悉的 Context#getContentResolver() 获得的其实是它的子类 ApplicationContentResolver。

Context.java

public abstract ContentResolver getContentResolver();
复制代码

ContextImpl.java

class ContextImpl extends Context {
    private final ApplicationContentResolver mContentResolver;
    @Override
    public ContentResolver getContentResolver() {
        return mContentResolver;
    }
    private static final class ApplicationContentResolver extends ContentResolver {
        private final ActivityThread mMainThread;
        @Override
        protected IContentProvider acquireProvider(Context context, String auth) {
            ...
        }
        @Override
        protected IContentProvider acquireExistingProvider(Context context, String auth) {
            ...
        }
        @Override
        public boolean releaseProvider(IContentProvider provider) {
            ...
        }
        ...
    }
}
复制代码

在文章《Android | ContentProvider 精通篇》中，我会详细介绍 ContentResolver#query(...) 方法的执行过程，在那里我们再讨论 ApplicationContentResolver 方法体中的具体行为。

4.2 ContentUris

ContentUris 是 Uri 的工具类，在 ContentUris 的文档注释中主要描述了 ContentProvider URI 所遵循的格式，此外 ContentUris 还提供了三个工具方法：

1、从 Uri 中解析主键 id
public static long parseId(Uri contentUri) {
    String last = contentUri.getLastPathSegment();
    return last == null ? -1 : Long.parseLong(last);
}
2、向 Uri 追加一个 id
public static Uri.Builder appendId(Uri.Builder builder, long id) {
    return builder.appendEncodedPath(String.valueOf(id));
}
3、向 Uri 追加一个 id
public static Uri withAppendedId(Uri contentUri, long id) {
    return appendId(contentUri.buildUpon(), id).build();
}
复制代码

4.3 UriMatcher

UriMatcher 是用于自定义 ContentProvider 的工具类，主要作用是根据 Uri 匹配对应的数据表。

public class ExampleProvider extends ContentProvider {
    1、初始化 UriMatcher 对象，NO_MATCH 表示不匹配任何 Uri
    private static final UriMatcher uriMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);
    2、注册 Uri 已经对应的返回码
    static {
        uriMatcher.addURI("com.example.app.provider", "table3", 1);
        uriMatcher.addURI("com.example.app.provider", "table3/#", 2);
    }
...
    3、 查询
    public Cursor query(
        Uri uri,
        String[] projection,
        String selection,
        String[] selectionArgs,
        String sortOrder) {
        switch (uriMatcher.match(uri)) {
            case 1:
                3.1 匹配 table3
                if (TextUtils.isEmpty(sortOrder)) sortOrder = "_ID ASC";
                break;
            case 2:
                3.2 匹配 table3/#
                selection = selection + "_ID = " + uri.getLastPathSegment();
                break;
            default:
                3.3 默认
                ...
        }
        3.4 真正执行查询
    }
}
复制代码

可以使用通配符：

*：匹配任意长度字符串
#：匹配任意长度的数字字符串

4.4 ContentObserver

ContentObserver .java

子类重写实现监听逻辑
public void onChange(boolean selfChange) {
    // Do nothing.  Subclass should override.
}
public void onChange(boolean selfChange, Uri uri) {
    onChange(selfChange);
}
复制代码

ContentObserver 用于监听 ContentProvider 中指定 Uri 标识数据的变化（增 / 删 / 改），使用时需要用到 ContentResolver 的两个方法：

ContentResolver.java

注册监听
public final void registerContentObserver(Uri uri, boolean notifyForDescendants, ContentObserver observer) 
注销监听
public final void unregisterContentObserver(ContentObserver observer)
复制代码

需要注意：ContentProvider 内部需要手动通知修改事件，才能有效回调给 ContentResolver，例如：

ContentProvider 实现类

public class UserContentProvider extends ContentProvider { 
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) { 
        ...
        通知
        getContext().getContentResolver().notifyChange(uri, null); 
    } 
}
复制代码

5. 总结

ContentProvider 是进程间内容共享的统一接口，底层实现进程间通信的是 Binder 机制，使用 ContentProvider 的优点是透明地提供内容，外界不用关心内容的层的数据实现方式。
Uri 的作用是唯一标识 ContentProvider 的数据，MIME 类型描述了扩展名与应用程度的对应关系，例如 .html 对应的 MIME 类型为 text/html；
ContentProvider 提供了 CURD 四个核心方法类访问数据，执行在服务提供进程的 Binder 线程池，而 onCreate() 方法执行在服务提供进程主线程

Android | ContentProvider 筑基篇 | 牛气冲天新年征文

前言

目录

前置知识

1. 概述

1.1 作用

1.2 优点：透明地提供内容

1.3 ContentProvider 是单例吗？

2. 相关概念

2.1 统一资源标识符（URI）

2.2 MIME 数据类型

2.2.1 标准 MIME 类型

2.2.2 自定义 MIME 类型

3. 主要方法

3.1 插入数据

3.2 查询数据

3.2.1 请求访问权限

3.2.2 构造查询条件

3.2.3 处理结果集

3.3 删除数据

3.4 更新数据

4. ContentProvider 核心类

4.1 ContentResolver

4.2 ContentUris

4.3 UriMatcher

4.4 ContentObserver

5. 总结

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1. 概述

1.1 作用

1.2 优点：透明地提供内容

1.3 ContentProvider 是单例吗？

2. 相关概念

2.1 统一资源标识符（URI）

2.2 MIME 数据类型

2.2.1 标准 MIME 类型

2.2.2 自定义 MIME 类型

3. 主要方法

3.1 插入数据

3.2 查询数据

3.2.1 请求访问权限

3.2.2 构造查询条件

3.2.3 处理结果集

3.3 删除数据

3.4 更新数据

4. ContentProvider 核心类

4.1 ContentResolver

4.2 ContentUris

4.3 UriMatcher

4.4 ContentObserver

5. 总结

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