【Android的从零单排开发日记】——Android四大组件之ContentProvider

数据源组件ContentProvider与其他组件不同，数据源组件并不包括特定的功能逻辑。它只是负责为应用提供数据访问的接口。Android内置的许多数据都是使用ContentProvider形式，供开发者调用的(如视频，音频，图片，通讯录等)。如果把第三方应用比作一个黑盒子的话，ContentProvider就像是从里面延伸出来的管道，从这个管道，应用可以把一些数据共享出来，我们也可以往里面输送数据。但是里面怎么处理数据我们看不到，也管不着。并且这个管道是有规范标准的，不是它规定的数据你塞不进这个管道。

一、ContentProvider的特征

我们为什么使用ContentProvider？像上几篇写的博客中就有好几种方法可以跨应用来读取数据，但ContentProvider的特点不仅仅如此。首先它作为Android中四大组件之一，（我们都知道组件的信息会被android统一管理），提供数据的跨进程无缝隙访问，并会在进程中提供本地缓存。跨进程调用是需要时间和资源消耗的，而通过缓存可以有效的提高效率。再则ContentProvider规定了数据访问结构，严谨不容易发生错误。然后，应用调用接口进行操作时，是一个同步的过程，也就是说，所有对数据源组件对象中的数据操作都是在消息队列中串行执行的，我们开发者就不需要考虑复杂的并发情形。最后，数据源组件中数据存储的方式没有任何的限制，可以通过数据库、文件等任意方式实现。
通过什么方式找到想要的ContentProvider？它是通过URI进行定位。URI，就是全局统一定位标志，通过一个结构化的字符串，唯一标识数据源的地址信息，而每个数据源组件都有一个唯一的URI标识。

ContentProvider的scheme已经由Android所规定， scheme为：content://
主机名（或叫Authority）用于唯一标识这个ContentProvider，外部调用者可以根据这个标识来找到它。
路径（path）可以用来表示我们要操作的数据，路径的构建应根据业务而定，如下:
要操作person表中id为10的记录，可以构建这样的路径:/person/10
要操作person表中id为10的记录的name字段， person/10/name
要操作person表中的所有记录，可以构建这样的路径:/person
要操作xxx表中的记录，可以构建这样的路径:/xxx
当然要操作的数据不一定来自数据库，也可以是文件、xml或网络等其他存储方式，如下:
要操作xml文件中person节点下的name节点，可以构建这样的路径：/person/name
如果要把一个字符串转换成Uri，可以使用Uri类中的parse()方法，如下：
Uri uri = Uri.parse("content://com.ljq.provider.personprovider/person")

二、ContentProvider的实例

我们还是通过一个实例来了解它吧。利用ContentProvider来对第三方的数据库进行操作。

首先我们建一个DBHelper的类继承SQLiteOpenHelper

package com.example.database;

import android.content.Context;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;
import android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase.CursorFactory;


public class DBHelper extends SQLiteOpenHelper{
    private static final int VERSION=1;
    /** 
     * 在SQLiteOpenHelper的子类当中，必须有该构造函数 
     * @param context   上下文对象 
     * @param name      数据库名称 
     * @param factory 
     * @param version   当前数据库的版本，值必须是整数并且是递增的状态 
     */
    public DBHelper(Context context,String name,CursorFactory factory,int version){
        super(context,name,factory,version);
    }
    public DBHelper(Context context, String name, int version){  
        this(context,name,null,version);  
    }  
  
    public DBHelper(Context context, String name){  
        this(context,name,VERSION);  
    }
    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
         // 数据库首次构造时，会调用该函数，可以在这里构造表、索引，等等 
        System.out.println("create a database");  
        //execSQL用于执行SQL语句  
        db.execSQL("create table notebook(_id integer primary key autoincrement,title varchar(20),content text,time long)");
        
    }
    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
        // 如果给定的当前数据库版本高于已有数据库版本，调用该函数
        System.out.println("upgrade a database");
    }  

}

这一步没什么好解释的，不懂的可以看一看我写的上一篇关于数据库操作的博文。

接下来我们就要新建一个MyProvider的类继承ContentProvider

package com.example.database;

import android.content.ContentProvider;
import android.content.ContentUris;
import android.content.ContentValues;
import android.content.UriMatcher;
import android.database.Cursor;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;
import android.net.Uri;

public class MyProvider extends ContentProvider {

    private DBHelper dh = null;// 数据库管理对象
    private SQLiteDatabase db;//获取其中的数据库
    //UriMatcher:Creates the root node of the URI tree.
    //按照官方解释，UriMatcher是一颗Uri的树，然后利用addURI()方法往里面添加枝干，通过match()函数来查找枝干。
    private static final UriMatcher MATCHER = new UriMatcher(
            UriMatcher.NO_MATCH);
    //设定匹配码
    private static final int NOTEBOOK = 1;
    private static final int NOTEBOOKS = 2;
    static {
        //添加枝干，并给它们加上唯一的匹配码，以方便查找
        //如果match()方法匹配content://com.example.database/notebook路径，返回匹配码为1
        MATCHER.addURI("com.example.database", "notebook", NOTEBOOKS);
        //如果match()方法匹配content://com.example.database/notebook/#路径，返回匹配码为2
        //其中#号为通配符。
        MATCHER.addURI("com.example.database", "notebook/#", NOTEBOOK);
    }

    @Override
    public boolean onCreate() {
        // 创建ContentProvider对象时会调用这个函数
        dh = new DBHelper(this.getContext(),"note.db");// 数据库操作对象
        db = dh.getReadableDatabase();
        return false;
    }

    /** 
     * 查询，返回Cursor
     **/
    @Override
    public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection,
            String[] selectionArgs, String sortOrder) {
        //通过match函数，获取匹配码
        switch (MATCHER.match(uri)) {
        case NOTEBOOKS:
            //返回数据库操作的结果
            return db.query("notebook", projection, selection, selectionArgs,
                    null, null, sortOrder);
        case NOTEBOOK:
            //因为添加 了id,所以要把id加到where条件中
            long id = ContentUris.parseId(uri);
            String where = "_id=" + id;
            if (selection != null && !"".equals(selection)) {
                where = selection + " and " + where;
            }
            return db.query("notebook", projection, where, selectionArgs, null,
                    null, sortOrder);
        default:
            throw new IllegalArgumentException("Unkwon Uri:" + uri.toString());
        }
    }

    //获取Uri的类型
    @Override
    public String getType(Uri uri) {
        // TODO Auto-generated method stub
        switch (MATCHER.match(uri)) {  
        case NOTEBOOKS:  
            return "com.example.Database.all/notebook";  
  
        case NOTEBOOK:  
            return "com.example.Database.item/notebook";  
  
        default:  
            throw new IllegalArgumentException("Unkwon Uri:" + uri.toString());  
        }
    }

    //插入数据
    @Override
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) {
        // TODO Auto-generated method stub
        switch (MATCHER.match(uri)) {  
        case NOTEBOOKS:  
            //调用数据库的插入功能
            // 特别说一下第二个参数是当title字段为空时，将自动插入一个NULL。  
            long rowid = db.insert("notebook", "title", values);  
            Uri insertUri = ContentUris.withAppendedId(uri, rowid);// 得到代表新增记录的Uri  
            this.getContext().getContentResolver().notifyChange(uri, null);  
            return insertUri;  
  
        default:  
            throw new IllegalArgumentException("Unkwon Uri:" + uri.toString());  
        }
    }

    //删除数据
    @Override
    public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int count;
        switch (MATCHER.match(uri)) {  
        case NOTEBOOKS:  
            count = db.delete("notebook", selection, selectionArgs);  
            return count;  
  
        case NOTEBOOK:  
            long id = ContentUris.parseId(uri);  
            String where = "_id=" + id;  
            if (selection != null && !"".equals(selection)) {  
                where = selection + " and " + where;  
            }  
            count = db.delete("notebook", where, selectionArgs);  
            return count;  
  
        default:  
            throw new IllegalArgumentException("Unkwon Uri:" + uri.toString());  
        }
    }

    //更新数据
    @Override
    public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection,
            String[] selectionArgs) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int count = 0;  
        switch (MATCHER.match(uri)) {  
        case NOTEBOOKS:  
            count = db.update("notebook", values, selection, selectionArgs);  
            return count;  
        case NOTEBOOK:  
            long id = ContentUris.parseId(uri);  
            String where = "_id=" + id;  
            if (selection != null && !"".equals(selection)) {  
                where = selection + " and " + where;  
            }  
            count = db.update("notebook", values, where, selectionArgs);  
            return count;  
        default:  
            throw new IllegalArgumentException("Unkwon Uri:" + uri.toString());  
        } 
    }

}

因为Uri代表了要操作的数据，所以我们经常需要解析Uri，并从Uri中获取数据。Android系统提供了两个用于操作Uri的工具类，分别为UriMatcher和ContentUris 。掌握它们的使用，会便于我们的开发工作。
看上去这个类很像我上次写的DBManager类吧。其实这可以算是一个很简单的数据操作类，关键地方就在于它放在了ContentProvider这个“容器”上，让第三方应用也能访问到己方的数据。所以想要吃透这个组件，只要透彻理解什么是Uri,怎么操作Uri就八九不离十了。

最后，不要忘记在配置文件中为ContentProvider注册，因为这也是一个组件，所以无法避免了~
```
<provider android:name=".MyProvider" android:authorities="com.example.database" />
```
前面的是你的类名，后面则是关键地方，它是要写在Uri中的，所以不要弄错了。
到此，一个可以供其他应用访问的工程就建好了，接下来我们来写个测试工程来检验效果吧。

三、调用ContentProvider

在使用其他应用为你提供的ContentProvider时，你必须要知道的有两点：（1）它的authorities值，在我这里的是“com.example.database”；（2）数据文件的结构，比如我这里要使用的是数据库中的booknote表，它里面有着（_id,title,content,time）这些字段。只有知道了这些你才能操作ContentProvider。

好的，我们先新建一个工程，设置一下布局文件，效果如下

activity_main.xml

item.xml

接下来在MainActivity添加代码

import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.AdapterView;
import android.widget.AdapterView.OnItemClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.ListView;
import android.widget.SimpleCursorAdapter;
import android.widget.Toast;
import android.app.Activity;
import android.content.ContentResolver;
import android.content.ContentValues;
import android.database.Cursor;
import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {

    private ListView listView;
    private SimpleCursorAdapter adapter;
    private Button button_query, button_insert, button_delete, button_update;
    private EditText editText_title, editText_content;
    private int CurItem;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        editText_title = (EditText) this.findViewById(R.id.editText1);
        editText_content = (EditText) this.findViewById(R.id.editText2);
        
        listView = (ListView) this.findViewById(R.id.listView1);
        listView.setOnItemClickListener(new OnItemClickListener() {
            @Override
            public void onItemClick(AdapterView<?> parent, View view,
                    int position, long id) {
                ListView lView = (ListView) parent;
                Cursor data = (Cursor) lView.getItemAtPosition(position);
                int _id = data.getInt(data.getColumnIndex("_id"));
                Toast.makeText(MainActivity.this, _id + "", Toast.LENGTH_SHORT)
                        .show();
                CurItem = _id;
                editText_title.setText(data.getString(data.getColumnIndex("title")));
                editText_content.setText(data.getString(data.getColumnIndex("content")));
            }
        });
        button_query = (Button) this.findViewById(R.id.button1);
        button_query.setOnClickListener(this);
        button_insert = (Button) this.findViewById(R.id.button2);
        button_insert.setOnClickListener(this);
        button_delete = (Button) this.findViewById(R.id.button3);
        button_delete.setOnClickListener(this);
        button_update = (Button) this.findViewById(R.id.button4);
        button_update.setOnClickListener(this);

    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        //ContentResolver它是ContentProvider提供的一个接口，它能够调用ContentProvider里面的所有方法。
        ContentResolver contentResolver;
        // TODO Auto-generated method stub
        switch (v.getId()) {
        case R.id.button1:
            contentResolver = getContentResolver();
            //Uri.parse()能将字符串转换成Uri格式。
            Uri selectUri = Uri.parse("content://com.example.database/notebook");
            Cursor cursor = contentResolver.query(selectUri, null, null, null,
                    null);
            adapter = new SimpleCursorAdapter(this, R.layout.item, cursor,
                    new String[] { "_id", "title", "content", "time" },
                    new int[] { R.id.id, R.id.title, R.id.content, R.id.time },
                    1);
            listView.setAdapter(adapter);
            break;
        case R.id.button2:
            contentResolver = getContentResolver();
            Uri insertUri = Uri
                    .parse("content://com.example.database/notebook");
            ContentValues values = new ContentValues();
            values.put("title", editText_title.getText().toString());
            values.put("content", editText_content.getText().toString());
            values.put("time", System.currentTimeMillis());
            Uri uri = contentResolver.insert(insertUri, values);
            Toast.makeText(this, uri.toString() + "添加完成", Toast.LENGTH_SHORT)
                    .show();
            break;
        case R.id.button3:
            contentResolver = getContentResolver();
            Uri deleteUri = Uri
                    .parse("content://com.example.database/notebook/"+CurItem);
            int d = contentResolver.delete(deleteUri, null,null);
            Toast.makeText(this, CurItem+"删除完成", Toast.LENGTH_SHORT)
                    .show();
            break;
        case R.id.button4:
            contentResolver = getContentResolver();
            Uri updateUri = Uri
                    .parse("content://com.example.database/notebook/"+CurItem);
            ContentValues updatevalues = new ContentValues();
            updatevalues.put("title", editText_title.getText().toString());
            updatevalues.put("content", editText_content.getText().toString());
            updatevalues.put("time", System.currentTimeMillis());
            int u = contentResolver.update(updateUri, updatevalues,null,null);
            Toast.makeText(this, CurItem+"更新完成", Toast.LENGTH_SHORT)
                    .show();
            break;
        }
    }
}

两个应用之间的流程图大概就是这样了（手挫，不要嫌弃~）

最后，将两个应用安装好，打开实践一下。那么我们看看运行结果吧

正常运行。那么今天就到此结束，收工了~

四、结束语

理论上来说，数据源组件并没有所谓的生命周期，因为数据源组件的状态并不作为判定进程优先级的依据。所以系统回收进程资源时，并不会将数据源组件的销毁事件告诉开发者。但构造ContentProvider组件时还是会调用onCreate()函数。所以，不要在数据源组件中部署延迟写入等写优化策略，当被系统默默回收时，一些未持久化的数据会丢失。一旦数据源组件被构造出来，就会保持长期运行的状态至其所在的进程被系统回收。所以，也不要在数据源组件中缓存过多的数据，以免占用内存空间。

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