【Android】ContentProvider启动源码分析_content provider源码

一、概述

ContentProvider作为Android四大组件之一，是Android应用对外开放的数据接口，只要符合它所定义的Uri格式的请求，均可以正常访问执行操作。其他的Android应用可以使用ContentResolver对象通过与ContentProvider同名的方法请求执行，被执行的就是ContentProvider中的同名的方法。
本文主要介绍ContentProvider的启动流程。

二、正文

类图1

类图2

时序图1

时序图2
1.A应用发送信息给AMS（ActivityManagerService,进程system_server）要访问B应用的XXXContentProvider
2.AMS检查B应用没有被启动过，则新开一个进程启动B应用
3.启动应用B后，AMS向B应用启动XXXContentProvider，并实行相应的onCreate，返回IActivityManager.ContentProviderHolder，其中实现IContentProvider接口的Transact
4.AMS 把IActivityManager.ContentProviderHolder对象返回给A应用，A应用改造成代理ContentProviderProxy（即IContentProvider），此时A应用就可以调用增删改查等接口到B应用了。
照着类图和时序图的步数来分析：
在A应用进程处理：Step1、2、3、4、5、6、18、19
在AMS system_server进程处理：Step7、10、11、12、17
在B应用进程处理：Step8、9、13、14、15、16、20
Step1：
  ContentResolver contentResolver = Conext.getContentResolver();
返回是ApplicationContentResolver,定义在ContextImpl内部静态类。

Step2：
  Uri uri = Uri.parse(“content://cn.umbrella.providers.contact/item”);
Cursor cursor = contentResolver.query(uri, new String[]{“id”,“name”,“phone”}, null, null, “id asc”);
在ApplicationContentResolver.acquireProvider()调用ActivityThread类的acquireProvider函数进一步执行获取Content Provider接口的操作。

Step3、4、5：
  ActivityThread. acquireProvider:先本地查找，若有，则直接返回，没有则调用ActivityManagerNative.getDefault().getContentProvider(getApplicationThread(), auth, userId, stable)即ActivityManagerProxy到AMS的getContentProvider()。

Step6：
  在AMS. getContentProvider()调用getContentProviderImpl进一步处理，
在AMS中：ProviderMap mProviderMap成员变量是保存系统中的ContentProvider信息，boolean providerRunning = cpr != null && cpr.proc != null && !cpr.proc.killed先检查XXXContentProvider存在、宿主进程以及没有被杀的情况下，就直接返回。
  若不存在，则会通过AppGlobals.getPackageManage().resolveContentProvider和getApplicationInfo来分别获取XXXProvider应用程序的相关信息，并保存cpi和cpr变量中。接下来会判断mLaunchingProviders（系统中所有正在加载的Content Provider都保到这里面）是不是正在被其它应用程序加载XXXContentProvider，如果B应用进程已开启，但对应的contentprovider未初始化过，则会走proc.thread.scheduleInstallProvider(cpi)，到B应用的ActivityThread的handleInstallProvider、installContentProviders初始化contentProvider，略过Step7-13步直接Step14。
  如果B应用进程未启动，则继续走Step7 调用startProcessLocked函数来启动新进程并加装XXXContentProvider，并且把这个正在加载的信息增加到mLaunchingProviders中去，同步等到XXXContentProvider初始化完，while循环cpr.provider判空，然后cpr.wait()，等到Step17步publishContentProviders会dst.notifyAll()过来。

Step7、8、9、10：
  ActivityManagerService.startProcessLocked、Process.start、ActivityThread.main、ActivityThread.attach、ActivityManagerService.attachApplication 新进程的创建完回到AMS的过程，可参考startService源码从AMS进程到service的新进程启动过程分析
Step11：
  AMS. attachApplicationLocked, 会对这个B应用进程记录块做一些初始化，并获得需要加装的ContentProvider列表，即包括XXXContentProvider，然后调用从参数传进来的IApplicationThread对象thread（即ApplicationThreadProxy）的bindApplication进入到B应用程序XXXContentProvider进程中的ApplicationThread对象的bindApplication函数中去。

Step12、13：
  ApplicationThread（ActivityThread 变量）. bindApplication通过H（Handler）到ActivityThread主进程中handleBindApplication处理,调用installContentProviders函数来在初始化XXXContent Providers信息,以及Application等初始化工作。

Step14、15：
  ActivityThread.installContentProviders 先调用installContentProviders对XXXContentProvider的初始化attachInfo，并调用onCreate，并把ContextProvider的成员变量Transport（父类ContentProviderNative，是binder对象，并且实现了IContentProvider接口）然后调用ActivityManagerNative.getDefault().publishContentProviders(getApplicationThread(), results)，到Step16.
Step16：
  ActivityManagerProxy. publishContentProviders(IApplicationThread caller, List providers)通知AMS进程 ，B应用进程及XXXContentProvider都已初始化完毕，并把相应的IContentProvider给过去。

Step17 :
  AMS. publishContentProviders：会把B应用进程的的ContentProvider保存起来，并移除mLaunchingProviders里面相应的值，然后通知dst.notifyAll();到Step6的getContentProviderImpl，接着返回给A应用进程的ContentProviderHolder对象。

Step18：
  在AMS进程通过binder返回给A应用对象ContentProviderHolder，会把B应用进程的IContentProvider接口（即Transport）通过ContentProviderNative.asInterface(source.readStrongBinder())改造为ContentProviderProxy。

Step19、20：
  A应用进程拿到B应用进程的Transport后， ContentResolver.query()中调用ContentProviderProxy.query，这里面会BulkCursorToCursorAdaptor，包含CursorWindow等匿名共享内存方式读取数据。

附上一些关键的源码：

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;
        private final UserHandle mUser;
        ...
        @Override
        protected IContentProvider acquireUnstableProvider(Context c, String auth) {
   
            return mMainThread.acquireProvider(c,
                    ContentProvider.getAuthorityWithoutUserId(auth),
                    resolveUserIdFromAuthority(auth), false);
        }
       ...
    }
}
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ContentResolver.java:

public abstract class ContentResolver {
   
    public final @Nullable Cursor query(final @RequiresPermission.Read @NonNull Uri uri,
            @Nullable String[] projection, @Nullable String selection,
            @Nullable String[] selectionArgs, @Nullable String sortOrder,
            @Nullable CancellationSignal cancellationSignal) {
   
        Preconditions.checkNotNull(uri, "uri");
        IContentProvider unstableProvider = acquireUnstableProvider(uri);
        ...
        try {
   
            qCursor = unstableProvider.query(mPackageName, uri, projection,
                    selection, selectionArgs, sortOrder, remoteCancellationSignal);
        } 
        ...
    }
}
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ActivityThread.java:

public final class ActivityThread {
   

    public final IContentProvider acquireProvider(
            Context c, String auth, int userId, boolean stable) {
   
        final IContentProvider provider = acquireExistingProvider(c, auth, userId, stable);
        if (provider != null) {
   
            return provider;
        }
        ...
        IActivityManager.ContentProviderHolder holder = null;
        try {
   
            holder = ActivityManagerNative.getDefault().getContentProvider(
                    getApplicationThread(), auth, userId, stable);
        } catch (RemoteException ex) {
   
            throw ex.rethrowFromSystemServer();
        }
        ...
        holder = installProvider(c, holder, holder.info,
                true /*noisy*/, holder.noReleaseNeeded, stable);
        return holder.provider;
    }
    
    public final IContentProvider acquireExistingProvider(
            Context c, String auth, int userId, boolean stable) {
   
        synchronized (mProviderMap) {
   
            final ProviderKey key = new ProviderKey(auth, userId);
            final ProviderClientRecord pr = mProviderMap.get(key);
            ...
            IContentProvider provider = pr.mProvider;
            IBinder jBinder = provider.
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