一图解惑之Android管理ContentProvider结构

作者: Catsuo | 来源:发表于2018-01-10 12:51 被阅读52次

准备

在上图之前还是先简单总结下相关的数据结构类。

在Framework中可以理解为一个ContentProviderRecord对应应用层中的一个ContentProvider，主要的数据结构类和其相关的成员变量在下面简要描述：

ContentProviderRecord ：一个表示应用层定义的ContentProvider的数据结构。相关成员变量：

info :ProviderInfo 描述该ContentProvider的具体信息。
appInfo :ApplicationInfo 描述定义该ContentProvider的应用的信息。
name :ComponentName 描述标识该ContentProvider的ComponentName。
singleton :boolean 表示该ContentProvider是否是跨用户单例的，所谓跨用户单例即系统中只会保存一个这样的ContentProviderRecord结构，多个用户使用的是同一个ContentProviderRecord。当第三方应用的ContentProvider想要定义为跨用户单例时，需要添加INTERACT_ACROSS_USERS权限。
connections :ArrayList<ContentProviderConnection> 保存访问该ContentProvider的客户端的连接，用于在比如当前ContentProvider所在进程挂掉等时刻通知客户端进程。因为一个ContentProvider定义后可以被系统中不同的进程访问，所以此处使用一个容器来存储。

从该结构得到信息：
ContentProviderRecord中主要保存当前ContentProvider信息的是info成员变量，除此之外该结构中还保存了定义当前ContentProvider的进程的相关信息。另外由于一个ContentProvider可以被多个进程访问，所以该结构中用一个容器来保存客户端与访问的ContentProvider之间的连接关系。

ProviderInfo ：真正描述应用层定义的ContentProvider的属性信息。相关成员变量：

authority :String 定义ContentProvider时指定的authority。
readPermission :String 定义ContentProvider时指定的readPermission。
writePermission :String 定义ContentProvider时指定的writePermission。
grantUriPermissions :boolean 定义ContentProvider时指定的grantUriPermissions。

从该结构得到信息：
该结构中基本就是保存定义ContentProvider时声明的各个属性。PMS去扫描AndroidManifest文件时得到的也是该结构。

ContentProviderConnection ：表示一个访问ContentProvider的客户端连接。相关成员变量：

provider :ContentProviderRecord 描述其访问的是哪个ContentProvider。
client :ProcessRecord 描述该客户端进程。
stableCount :int 用来记录稳定连接的数量。
unstableCount :int 用来记录非稳定连接的数量。
这两个连接数来帮助系统判断当前的ContentProvider还有没有客户端在访问。
这里需要多说几句，站在系统的角度看稳定连接与非稳定连接的区别主要是在ContentProvider发生一些事件时，采用两种不同的连接访问该ContentProvider的客户端会被不同的策略处理。比如当ContentProvider所在的进程挂掉时，系统会遍历该ContentProviderRecord的connections，处理正在访问该ContentProvider的客户端，如果此时客户端采用稳定连接访问，那么系统会连同该客户端一起kill。如果此时客户端采用非稳定连接访问，则系统只是通知客户端访问的ContentProvider已经死亡。
那么具体什么时候是稳定连接，什么时候是非稳定连接。这取决于访问数据的方式，一般来说，查询数据会使用非稳定的连接，而增删改则使用的是稳定的连接。

从该结构得到信息：
该结构主要是用于描述一个访问ContentProvider的客户端连接，并保存了客户端在访问ContentProvider时的一些属性。系统中运行的一个ContentProvider是可能被多个客户端访问的，系统就用该结构来记录一个客户端到它访问的ContentProvider之间的连接。

上图

额哼哼...小二，上图：

Provider结构图 (1).png

查看原图

简要总结：

图中根节点ProviderMap是服务于AMS的一个类，主要负责管理ContentProviderRecord。
ProviderMap中有四个集合:
mSingletonByName:
直接以定义ContentProvider时的authority为key来保存所有正在运行的跨用户单例的ContentProvider所对应的ContentProviderRecord结构。
mSingletonByClass:
直接以ContentProvider对应的ComponentName为key来保存所有正在运行的跨用户单例的ContentProvider所对应的ContentProviderRecord结构。
mProvidersByNamePerUser:
先用userId做一级分类，再在每一个userId中以定义ContentProvider时的authority为key来保存当前userId下正在运行的ContentProvider对应的ContentProviderRecord结构。
mProvidersByClassPerUser:
先用userId做一级分类，再在每一个userId中以ContentProvider对应的ComponentName为key来保存当前userId下正在运行的ContentProvider对应的ContentProviderRecord结构。
简而言之，前二者中只保存跨用户单例（即singleton为true）的ContentProviderRecord结构。后二者中只保存不跨用户单例（即singleton为false）的ContentProviderRecord结构。
ContentProviderRecord的connections成员是一个容器，保存了所有访问该ContentProvider的客户端的连接。
整个ContentProvider的管理都是动态的，也就是说ProviderMap中保存的都是正在运行的ContentProvider对应的ContentProviderRecord结构，所谓正在运行其实就是指有被客户端访问的ContentProvider。所以说当ContentProvider所在进程挂掉时，其对应的ContentProviderRecord结构也会从ProviderMap中删除，当有客户端访问时又会添加进去。同样ContentProviderConnection也一样是动态管理的。

加料

可以用adb shell dumpsys activity providers命令将当前手机系统中运行的ContentProvider信息dump出来：
adb shell dumpsys activity providers

ACTIVITY MANAGER CONTENT PROVIDERS (dumpsys activity providers)
  Published single-user content providers (by class):
  * ContentProviderRecord{6da87f4 u0 com.android.providers.settings/.SettingsProvider}
    package=com.android.providers.settings process=system
    proc=ProcessRecord{1c0b52f 907:system/1000}
    uid=1000 provider=android.content.ContentProvider$Transport@5e045f5
    singleton=true
    authority=settings
    isSyncable=false multiprocess=false initOrder=100
    Connections:
      -> 1366:com.google.android.inputmethod.pinyin/u0a90 s1/1 u0/0 +1d5h33m4s312ms
      -> 1382:com.android.systemui/u0a39 s1/1 u0/0 +1d5h33m4s249ms
      -> 1506:com.quicinc.cne.CNEService/1000 s1/1 u0/0 +1d5h33m3s747ms
      -> 1540:com.android.phone/1001 s1/1 u0/0 +1d5h33m3s666ms
      -> 2143:com.google.android.apps.nexuslauncher/u0a61 s1/1 u0/0 +1d5h32m51s663ms
      -> 2061:com.android.ims.rcsservice/1001 s1/1 u0/0 +1d5h32m51s634ms
      -> 2049:com.android.nfc/1027 s1/1 u0/0 +1d5h32m51s523ms
      -> 2032:com.google.android.googlequicksearchbox:interactor/u0a47 s1/1 u0/0 +1d5h32m50s742ms
      -> 2763:com.android.bluetooth/1002 s1/1 u0/0 +1d5h32m45s175ms
      -> 2852:com.tencent.mm:exdevice/u0a129 s1/1 u0/0 +1d5h32m44s534ms
      -> 2586:com.google.android.gms/u0a40 s1/1 u0/0 +1d5h32m41s651ms
      -> 3680:cn.com.langeasy.LangEasyLrc:channel/u0a143 s1/1 u0/0 +1d5h32m24s937ms
      -> 8803:cn.com.langeasy.LangEasyLexis/u0a152 s1/1 u0/0 +1d5h28m37s335ms
      -> 4741:com.google.android.googlequicksearchbox:search/u0a47 s1/1 u0/0 +4h54m32s412ms
      -> 5436:com.tencent.mm:push/u0a129 s1/1 u0/0 +4h54m4s981ms
      -> 14262:com.google.android.gms.persistent/u0a40 s1/1 u0/0 +3h40m12s345ms
      -> 16671:cn.com.langeasy.LangEasyLexis:channel/u0a152 s1/1 u0/0 +3h23m10s31ms
      -> 20077:com.google.android.tts/u0a84 s1/1 u0/0 +3h20m16s488ms
      -> 20364:cn.poco.interphoto2/u0a138 s1/1 u0/0 +3h20m1s501ms
      -> 20480:com.tencent.mm/u0a129 s1/1 u0/0 +3h19m59s219ms
      -> 27828:cn.com.langeasy.LangEasyLrc/u0a143 s1/1 u0/0 +2h18m39s482ms
      -> 32580:com.vip.zb:pushcore/u0a201 s1/1 u0/0 +2h9m13s53ms
      -> 31904:android.process.media/u0a9 s1/1 u0/0 +2h2m58s536ms
      -> 1866:com.google.android.apps.photos/u0a116 s1/1 u0/0 +1h58m55s281ms
      -> 3892:com.tencent.mm:appbrand0/u0a129 s1/1 u0/0 +1h51m37s766ms
      -> 32527:com.vip.zb/u0a201 s1/1 u0/0 +1h0m10s366ms
      -> 9189:com.android.vending/u0a59 s1/1 u0/0 +58m1s728ms
      -> 11603:com.evernote/u0a135 s1/1 u0/0 +2m7s712ms 
    ---此处省略一堆ContentProviderRecord---

  Published user 0 content providers (by class):
  * ContentProviderRecord{3835601 u0 com.google.android.gms/.auth.api.credentials.be.persistence.TemporaryValueProvider}
    package=com.google.android.gms process=com.google.android.gms
    proc=ProcessRecord{ea68992 2586:com.google.android.gms/u0a40}
    uid=10040 provider=android.content.ContentProviderProxy@a2fbf8c
    authority=com.google.android.gms.auth.api.credentials.be.persistence.TemporaryValueProvider
    ---此处省略一堆ContentProviderRecord---

  Single-user authority to provider mappings:
  settings: 6da87f4/com.android.providers.settings/.SettingsProvider
  ---此处省略一堆name: ComponentName---

  User 0 authority to provider mappings: 
  com.google.android.gms.auth.api.credentials.be.persistence.TemporaryValueProvider: 3835601/com.google.android.gms/.auth.api.credentials.be.persistence.TemporaryValueProvider
  ---此处省略一堆name: ComponentName---

由于系统中运行的ContentProvider太多，这里的dump结果我省略了做了缩减。它的内容其实很简单，就是对ProviderMap中的四个集合做遍历并dump信息。整个dump内容也因此也分为四大段。
简要说明：

Published single-user content providers (by class):
mSingletonByClass集合中的记录。
Published user 0 content providers (by class):
mProvidersByClassPerUser集合中的记录。
Single-user authority to provider mappings:
mSingletonByName集合中的记录。
User 0 authority to provider mappings:
mProvidersByNamePerUser集合中的记录。
上面的例子中看到ComponentName为com.android.providers.settings/.SettingsProvider的ContentProvider打印出的Connections就是对应于ContentProviderRecord中的connections成员。可以看到系统中访问设置的ContentProvider的客户端有很多。
ByClass的集合dump的是每个ContentProviderRecord的具体信息。ByName的集合dump的是key: value形式，其中key是定义该ContentProvider时指定的authority，value是该描述该ContentProvider的ComponentName。
具体每个字段的含义可以直接参考ProviderMap的源码，这里就不一一解释了。

And Then

后面我会再根据自己的理解总结一篇ContentProvider基本运行流程的文章，同样以一张图的形式尽量简单的表达出其内部的基本思想。

Thank you~

一图解惑之Android管理ContentProvider结构

准备

上图

加料

And Then

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