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[原]Android应用程序组件Content Provider的启动过程源代码分析

        通过前面的学习，我们知道在Android系统中，Content Provider可以为不同的应用程序访问相同的数据提供统一的入口。Content Provider一般是运行在独立的进程中的，每一个Content Provider在系统中只有一个实例存在，其它应用程序首先要找到这个实例，然后才能访问它的数据。那么，系统中的Content Provider实例是由谁来负责启动的呢？本文将回答这个问题。

        Content Provider和应用程序组件Activity、Service一样，需要在AndroidManifest.xml文件中配置之后才能使用。系统在安装包含Content Provider的应用程序的时候，会把这些Content Provider的描述信息保存起来，其中最重要的就是Content Provider的Authority信息，Android应用程序的安装过程具体可以参考Android应用程序安装过程源代码分析一文。注意，安装应用程序的时候，并不会把相应的Content Provider加载到内存中来，系统采取的是懒加载的机制，等到第一次要使用这个Content Provider的时候，系统才会把它加载到内存中来，下次再要使用这个Content Provider的时候，就可以直接返回了。

        本文以前面一篇文章Android应用程序组件Content Provider应用实例中的例子来详细分析Content Provider的启动过程。在Android应用程序组件Content Provider应用实例这篇文章介绍的应用程序Article中，第一次使用ArticlesProvider这个Content Provider的地方是ArticlesAdapter类的getArticleCount函数，因为MainActivity要在ListView中显示文章信息列表时， 首先要知道ArticlesProvider中的文章信息的数量。从ArticlesAdapter类的getArticleCount函数调用开始，一直到ArticlesProvider类的onCreate函数被调用，就是ArticlesProvider的完整启动过程，下面我们就先看看这个过程的序列图，然后再详细分析每一个步骤：


        Step 1. ArticlesAdapter.getArticleCount

        这个函数定义在前面一篇文章Android应用程序组件Content Provider应用实例介绍的应用程序Artilce源代码工程目录下，在文件为packages/experimental/Article/src/shy/luo/article/ArticlesAdapter.java中：

public class ArticlesAdapter {
	......

	private ContentResolver resolver = null;

	public ArticlesAdapter(Context context) {
		resolver = context.getContentResolver();
	}

	......

	public int getArticleCount() {
		int count = 0;

		try {
			IContentProvider provider = resolver.acquireProvider(Articles.CONTENT_URI);
			Bundle bundle = provider.call(Articles.METHOD_GET_ITEM_COUNT, null, null);
			count = bundle.getInt(Articles.KEY_ITEM_COUNT, 0);
		} catch(RemoteException e) {
			e.printStackTrace();
		}

		return count;
	}

	......
}
         这个函数通过应用程序上下文的ContentResolver接口resolver的acquireProvider函数来获得与Articles.CONTENT_URI对应的Content Provider对象的IContentProvider接口。常量Articles.CONTENT_URI是在应用程序ArticlesProvider中定义的，它的值为“content://shy.luo.providers.articles/item”，对应的Content Provider就是ArticlesProvider了。

         Step 2. ContentResolver.acqireProvider

         这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/content/ContentResolver.java文件中：

public abstract class ContentResolver {
	......

	public final IContentProvider acquireProvider(Uri uri) {
		if (!SCHEME_CONTENT.equals(uri.getScheme())) {
			return null;
		}
		String auth = uri.getAuthority();
		if (auth != null) {
			return acquireProvider(mContext, uri.getAuthority());
		}
		return null;
	}

	......
}
        函数首先验证参数uri的scheme是否正确，即是否是以content://开头，然后取出它的authority部分，最后调用另外一个成员函数acquireProvider执行获取ContentProvider接口的操作。在我们这个情景中，参数uri的authority的内容便是“shy.luo.providers.articles”了。

        从ContentResolver类的定义我们可以看出，它是一个抽象类，两个参数版本的acquireProvider函数是由它的子类来实现的。回到Step 1中，这个ContentResolver接口是通过应用程序上下文Context对象的getContentResolver函数来获得的，而应用程序上下文Context是由ContextImpl类来实现的，它定义在frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java文件中：

class ContextImpl extends Context {
	......

	private ApplicationContentResolver mContentResolver;

	......

	final void init(LoadedApk packageInfo,
			IBinder activityToken, ActivityThread mainThread,
			Resources container) {
		......

		mContentResolver = new ApplicationContentResolver(this, mainThread);

		......
	}

	......

	@Override
	public ContentResolver getContentResolver() {
		return mContentResolver;
	}

	......
}
         ContextImpl类的init函数是在应用程序启动的时候调用的，具体可以参考Android应用程序启动过程源代码分析一文中的Step 34。

         因此，在上面的ContentResolver类的acquireProvider函数里面接下来要调用的ApplicationContentResolver类的acquireProvider函数。

         Step 3. ApplicationContentResolve.acquireProvider

         这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java文件中：

class ContextImpl extends Context {
	......

	private static final class ApplicationContentResolver extends ContentResolver {
		......

		@Override
		protected IContentProvider acquireProvider(Context context, String name) {
			return mMainThread.acquireProvider(context, name);
		}

		......

		private final ActivityThread mMainThread;
	}

	......
}
         它调用ActivityThread类的acquireProvider函数进一步执行获取Content Provider接口的操作。

         Step 4. ActivityThread.acquireProvider

         这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

public final class ActivityThread {
	......

	public final IContentProvider acquireProvider(Context c, String name) {
		IContentProvider provider = getProvider(c, name);
		if(provider == null)
			return null;
		......
		return provider;
	}

	......
}
         它又是调用了另外一个成员函数getProvider来进一步执行获取Content Provider接口的操作。

         Step 5. ActivityThread.getProvider

         这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

public final class ActivityThread {
	......

	private final IContentProvider getExistingProvider(Context context, String name) {
		synchronized(mProviderMap) {
			final ProviderClientRecord pr = mProviderMap.get(name);
			if (pr != null) {
				return pr.mProvider;
			}
			return null;
		}
	}

	......

	private final IContentProvider getProvider(Context context, String name) {
		IContentProvider existing = getExistingProvider(context, name);
		if (existing != null) {
			return existing;
		}

		IActivityManager.ContentProviderHolder holder = null;
		try {
			holder = ActivityManagerNative.getDefault().getContentProvider(
				getApplicationThread(), name);
		} catch (RemoteException ex) {
		}

		IContentProvider prov = installProvider(context, holder.provider,
			holder.info, true);

		......

		return prov;
	}

	......
}

         这个函数首先会通过getExistingProvider函数来检查本地是否已经存在这个要获取的ContentProvider接口，如果存在，就直接返回了。本地已经存在的ContextProvider接口保存在ActivityThread类的mProviderMap成员变量中，以ContentProvider对应的URI的authority为键值保存。在我们这个情景中，因为是第一次调用ArticlesProvider接口，因此，这时候通过getExistingProvider函数得到的IContentProvider接口为null，于是下面就会调用ActivityManagerService服务的getContentProvider接口来获取一个ContentProviderHolder对象holder，这个对象就包含了我们所要获取的ArticlesProvider接口，在将这个接口返回给调用者之后，还会调用installProvider函数来把这个接口保存在本地中，以便下次要使用这个ContentProvider接口时，直接就可以通过getExistingProvider函数获取了。

        我们先进入到ActivityManagerService服务的getContentProvider函数中看看它是如何获取我们所需要的ArticlesProvider接口的，然后再返回来看看installProvider函数的实现。

        Step 6. ActivityManagerService.getContentProvider

        这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
		implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
	......

	public final ContentProviderHolder getContentProvider(
			IApplicationThread caller, String name) {
		......

		return getContentProviderImpl(caller, name);
	}

	......
}
        它调用getContentProviderImpl函数来进一步执行操作。

        Step 7. ActivityManagerService.getContentProviderImpl

        这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
		implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
	......

	private final ContentProviderHolder getContentProviderImpl(
			IApplicationThread caller, String name) {
		ContentProviderRecord cpr;
		ProviderInfo cpi = null;

		synchronized(this) {
			ProcessRecord r = null;
			if (caller != null) {
				r = getRecordForAppLocked(caller);
				......
			}

			// First check if this content provider has been published...
			cpr = mProvidersByName.get(name);
			if (cpr != null) {
				......
			} else {
				try {
					cpi = AppGlobals.getPackageManager().
						resolveContentProvider(name,
						STOCK_PM_FLAGS | PackageManager.GET_URI_PERMISSION_PATTERNS);
				} catch (RemoteException ex) {
				}
				......
			}

			cpr = mProvidersByClass.get(cpi.name);
			final boolean firstClass = cpr == null;
			if (firstClass) {
				try {
					ApplicationInfo ai =
						AppGlobals.getPackageManager().
						getApplicationInfo(
						cpi.applicationInfo.packageName,
						STOCK_PM_FLAGS);
					......
					cpr = new ContentProviderRecord(cpi, ai);
				} catch (RemoteException ex) {
					// pm is in same process, this will never happen.
				}
			}

			if (r != null && cpr.canRunHere(r)) {
				// If this is a multiprocess provider, then just return its
				// info and allow the caller to instantiate it.  Only do
				// this if the provider is the same user as the caller's
				// process, or can run as root (so can be in any process).
				return cpr;
			}

			......

			// This is single process, and our app is now connecting to it.
			// See if we are already in the process of launching this
			// provider.
			final int N = mLaunchingProviders.size();
			int i;
			for (i=0; i<N; i++) {
				if (mLaunchingProviders.get(i) == cpr) {
					break;
				}
			}

			// If the provider is not already being launched, then get it
			// started.
			if (i >= N) {
				final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
				ProcessRecord proc = startProcessLocked(cpi.processName,
					cpr.appInfo, false, 0, "content provider",
					new ComponentName(cpi.applicationInfo.packageName,
					cpi.name), false);
				......
				mLaunchingProviders.add(cpr);
				......
			}

			// Make sure the provider is published (the same provider class
			// may be published under multiple names).
			if (firstClass) {
				mProvidersByClass.put(cpi.name, cpr);
			}
			cpr.launchingApp = proc;
			mProvidersByName.put(name, cpr);

			......
		}

		// Wait for the provider to be published...
		synchronized (cpr) {
			while (cpr.provider == null) {
				......
				try {
					cpr.wait();
				} catch (InterruptedException ex) {
				}
			}
		}

		return cpr;
	}
	
	......
}
        这个函数比较长，我们一步一步地分析。
        函数首先是获取调用者的进程记录块信息：

ProcessRecord r = null;
if (caller != null) {
	r = getRecordForAppLocked(caller);
	......
}
        在我们这个情景中，要获取的就是应用程序Article的进程记录块信息了，后面会用到。

        在ActivityManagerService中，有两个成员变量是用来保存系统中的Content Provider信息的，一个是mProvidersByName，一个是mProvidersByClass，前者是以Content Provider的authoriry值为键值来保存的，后者是以Content Provider的类名为键值来保存的。一个Content Provider可以有多个authority，而只有一个类来和它对应，因此，这里要用两个Map来保存，这里为了方便根据不同条件来快速查找而设计的。下面的代码就是用来检查要获取的Content Provider是否已经加存在的了：

// First check if this content provider has been published...
cpr = mProvidersByName.get(name);
if (cpr != null) {
	......
} else {
	try {
		cpi = AppGlobals.getPackageManager().
			resolveContentProvider(name,
			STOCK_PM_FLAGS | PackageManager.GET_URI_PERMISSION_PATTERNS);
	} catch (RemoteException ex) {
	}
	......
}

cpr = mProvidersByClass.get(cpi.name);
final boolean firstClass = cpr == null;
if (firstClass) {
	try {
		ApplicationInfo ai =
			AppGlobals.getPackageManager().
			getApplicationInfo(
			cpi.applicationInfo.packageName,
			STOCK_PM_FLAGS);
		......
		cpr = new ContentProviderRecord(cpi, ai);
	} catch (RemoteException ex) {
		// pm is in same process, this will never happen.
	}
}
        在我们这个情景中，由于是第一次调用ArticlesProvider接口，因此，在mProvidersByName和mProvidersByClass两个Map中都不存在ArticlesProvider的相关信息，因此，这里会通过AppGlobals.getPackageManager函数来获得PackageManagerService服务接口，然后分别通过它的resolveContentProvider和getApplicationInfo函数来分别获取ArticlesProvider应用程序的相关信息，分别保存在cpi和cpr这两个本地变量中。这些信息都是在安装应用程序的过程中保存下来的，具体可以参考Android应用程序安装过程源代码分析一文。

        接下去这个代码判断当前要获取的Content Provider是否允许在客户进程中加载，即查看一个这个Content Provider否配置了multiprocess属性为true，如果允许在客户进程中加载，就直接返回了这个Content Provider的信息了：

if (r != null && cpr.canRunHere(r)) {
	// If this is a multiprocess provider, then just return its
	// info and allow the caller to instantiate it.  Only do
	// this if the provider is the same user as the caller's
	// process, or can run as root (so can be in any process).
	return cpr;
}
        在我们这个情景中，要获取的ArticlesProvider设置了要在独立的进程中运行，因此，继续往下执行：

// This is single process, and our app is now connecting to it.
// See if we are already in the process of launching this
// provider.
final int N = mLaunchingProviders.size();
int i;
for (i=0; i<N; i++) {
	if (mLaunchingProviders.get(i) == cpr) {
		break;
	}
}
        系统中所有正在加载的Content Provider都保存在mLaunchingProviders成员变量中。在加载相应的Content Provider之前，首先要判断一下它是可否正在被其它应用程序加载，如果是的话，就不用重复加载了。在我们这个情景中，没有其它应用程序也正在加载ArticlesProvider这个Content Provider，继续往前执行：

// If the provider is not already being launched, then get it
// started.
if (i >= N) {
	final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
	ProcessRecord proc = startProcessLocked(cpi.processName,
		cpr.appInfo, false, 0, "content provider",
		new ComponentName(cpi.applicationInfo.packageName,
		cpi.name), false);
	......
	mLaunchingProviders.add(cpr);
	......
}
        这里的条件i >= N为true，就表明没有其它应用程序正在加载这个Content Provider，因此，就要调用startProcessLocked函数来启动一个新的进程来加载这个Content Provider对应的类了，然后把这个正在加载的信息增加到mLaunchingProviders中去。我们先接着分析这个函数，然后再来看在新进程中加载Content Provider的过程，继续往下执行：

// Make sure the provider is published (the same provider class
// may be published under multiple names).
if (firstClass) {
	mProvidersByClass.put(cpi.name, cpr);
}
cpr.launchingApp = proc;
mProvidersByName.put(name, cpr);
        这段代码把这个Content Provider的信息分别保存到mProvidersByName和mProviderByCalss两个Map中去，以方便后续查询。

        因为我们需要获取的Content Provider是在新的进程中加载的，而getContentProviderImpl这个函数是在系统进程中执行的，它必须要等到要获取的Content Provider是在新的进程中加载完成后才能返回，这样就涉及到进程同步的问题了。这里使用的同步方法是不断地去检查变量cpr的provider域是否被设置了。当要获取的Content Provider在新的进程加载完成之后，它会通过Binder进程间通信机制调用到系统进程中，把这个cpr变量的provider域设置为已经加载好的Content Provider接口，这时候，函数getContentProviderImpl就可以返回了。下面的代码就是用来等待要获取的Content Provider是在新的进程中加载完成的：

// Wait for the provider to be published...
synchronized (cpr) {
	while (cpr.provider == null) {
		......
		try {
			cpr.wait();
		} catch (InterruptedException ex) {
		}
	}
}
        下面我们再分析在新进程中加载ArticlesProvider这个Content Provider的过程。

         Step 8. ActivityManagerService.startProcessLocked

         Step 9. Process.start

         Step 10. ActivityThread.main

         Step 11. ActivityThread.attach

         Step 12. ActivityManagerService.attachApplication

         这五步是标准的Android应用程序启动步骤，具体可以参考Android应用程序启动过程源代码分析一文中的Step 23到Step 27，或者Android系统在新进程中启动自定义服务过程（startService）的原理分析一文中的Step 4到Step 9，这里就不再详细描述了。

         Step 13. ActivityManagerService.attachApplicationLocked

         这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
		implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
	......

	private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread,
			int pid) {
		// Find the application record that is being attached...  either via
		// the pid if we are running in multiple processes, or just pull the
		// next app record if we are emulating process with anonymous threads.
		ProcessRecord app;
		if (pid != MY_PID && pid >= 0) {
			synchronized (mPidsSelfLocked) {
				app = mPidsSelfLocked.get(pid);
			}
		} else if (mStartingProcesses.size() > 0) {
			......
		} else {
			......
		}

		......

		app.thread = thread;
		app.curAdj = app.setAdj = -100;
		app.curSchedGroup = Process.THREAD_GROUP_DEFAULT;
		app.setSchedGroup = Process.THREAD_GROUP_BG_NONINTERACTIVE;
		app.forcingToForeground = null;
		app.foregroundServices = false;
		app.debugging = false;

		......

		boolean normalMode = mProcessesReady || isAllowedWhileBooting(app.info);
		List providers = normalMode ? generateApplicationProvidersLocked(app) : null;

		try {
			......

			thread.bindApplication(processName, app.instrumentationInfo != null
				? app.instrumentationInfo : app.info, providers,
				app.instrumentationClass, app.instrumentationProfileFile,
				app.instrumentationArguments, app.instrumentationWatcher, testMode,
				isRestrictedBackupMode || !normalMode,
				mConfiguration, getCommonServicesLocked());

			......
		} catch (Exception e) {
			......
		}

		......
		
		return true;
	}

	......

	private final List generateApplicationProvidersLocked(ProcessRecord app) {
		List providers = null;
		try {
			providers = AppGlobals.getPackageManager().
				queryContentProviders(app.processName, app.info.uid,
				STOCK_PM_FLAGS | PackageManager.GET_URI_PERMISSION_PATTERNS);
		} catch (RemoteException ex) {
		}
		if (providers != null) {
			final int N = providers.size();
			for (int i=0; i<N; i++) {
				ProviderInfo cpi =
					(ProviderInfo)providers.get(i);
				ContentProviderRecord cpr = mProvidersByClass.get(cpi.name);
				if (cpr == null) {
					cpr = new ContentProviderRecord(cpi, app.info);
					mProvidersByClass.put(cpi.name, cpr);
				}
				app.pubProviders.put(cpi.name, cpr);
				app.addPackage(cpi.applicationInfo.packageName);
				ensurePackageDexOpt(cpi.applicationInfo.packageName);
			}
		}
		return providers;
	}

	......
}
        这个函数首先是根据传进来的进程ID找到相应的进程记录块，注意，这个进程ID是应用程序ArticlesProvider的ID，然后对这个进程记录块做一些初倾始化的工作。再接下来通过调用generateApplicationProvidersLocked获得需要在这个过程中加载的Content Provider列表，在我们这个情景中，就只有ArticlesProvider这个Content Provider了。最后调用从参数传进来的IApplicationThread对象thread的bindApplication函数来执行一些应用程序初始化工作。从Android应用程序启动过程源代码分析一文中我们知道，在Android系统中，每一个应用程序进程都加载了一个ActivityThread实例，在这个ActivityThread实例里面，有一个成员变量mAppThread，它是一个Binder对象，类型为ApplicationThread，实现了IApplicationThread接口，它是专门用来和ActivityManagerService服务进行通信的。因此，调用下面语句：

thread.bindApplication(processName, app.instrumentationInfo != null
	? app.instrumentationInfo : app.info, providers,
	app.instrumentationClass, app.instrumentationProfileFile,
	app.instrumentationArguments, app.instrumentationWatcher, testMode,
	isRestrictedBackupMode || !normalMode,
	mConfiguration, getCommonServicesLocked());
        就会进入到应用程序ArticlesProvider进程中的ApplicationThread对象的bindApplication函数中去。在我们这个情景场，这个函数调用中最重要的参数便是第三个参数providers了，它是我们要处理的对象。

        Step 14. ApplicationThread.bindApplication

        这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

public final class ActivityThread {
	......

	private final class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {
		......

		public final void bindApplication(String processName,
				ApplicationInfo appInfo, List<ProviderInfo> providers,
				ComponentName instrumentationName, String profileFile,
				Bundle instrumentationArgs, IInstrumentationWatcher instrumentationWatcher,
				int debugMode, boolean isRestrictedBackupMode, Configuration config,
				Map<String, IBinder> services) {
			if (services != null) {
				// Setup the service cache in the ServiceManager
				ServiceManager.initServiceCache(services);
			}

			AppBindData data = new AppBindData();
			data.processName = processName;
			data.appInfo = appInfo;
			data.providers = providers;
			data.instrumentationName = instrumentationName;
			data.profileFile = profileFile;
			data.instrumentationArgs = instrumentationArgs;
			data.instrumentationWatcher = instrumentationWatcher;
			data.debugMode = debugMode;
			data.restrictedBackupMode = isRestrictedBackupMode;
			data.config = config;
			queueOrSendMessage(H.BIND_APPLICATION, data);
		}

		......
	}

	......
}
         这个函数把相关的信息都封装成一个AppBindData对象，然后以一个消息的形式发送到主线程的消息队列中去等等待处理。这个消息最终是是在ActivityThread类的handleBindApplication函数中进行处理的。

         Step 15. ActivityThread.handleBindApplication

         这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

public final class ActivityThread {
	......
	
	private final void handleBindApplication(AppBindData data) {
		......

		List<ProviderInfo> providers = data.providers;
		if (providers != null) {
			installContentProviders(app, providers);
			......
		}

		......
	}

	......
}
         这个函数的内容比较多，我们忽略了其它无关的部分，只关注和Content Provider有关的逻辑，这里主要就是调用installContentProviders函数来在本地安装Content Providers信息。

         Step 16. ActivityThread.installContentProviders

         这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

public final class ActivityThread {
	......
	
	private final void installContentProviders(
			Context context, List<ProviderInfo> providers) {
		final ArrayList<IActivityManager.ContentProviderHolder> results =
			new ArrayList<IActivityManager.ContentProviderHolder>();

		Iterator<ProviderInfo> i = providers.iterator();
		while (i.hasNext()) {
			ProviderInfo cpi = i.next();
			StringBuilder buf = new StringBuilder(128);
			buf.append("Pub ");
			buf.append(cpi.authority);
			buf.append(": ");
			buf.append(cpi.name);
			Log.i(TAG, buf.toString());
			IContentProvider cp = installProvider(context, null, cpi, false);
			if (cp != null) {
				IActivityManager.ContentProviderHolder cph =
					new IActivityManager.ContentProviderHolder(cpi);
				cph.provider = cp;
				results.add(cph);
				// Don't ever unload this provider from the process.
				synchronized(mProviderMap) {
					mProviderRefCountMap.put(cp.asBinder(), new ProviderRefCount(10000));
				}
			}
		}

		try {
			ActivityManagerNative.getDefault().publishContentProviders(
				getApplicationThread(), results);
		} catch (RemoteException ex) {
		}
	}

	......
}
         这个函数主要是做了两件事情，一是调用installProvider来在本地安装每一个Content Proivder的信息，并且为每一个Content Provider创建一个ContentProviderHolder对象来保存相关的信息。ContentProviderHolder对象是一个Binder对象，是用来把Content Provider的信息传递给ActivityManagerService服务的。当这些Content Provider都处理好了以后，还要调用ActivityManagerService服务的publishContentProviders函数来通知ActivityManagerService服务，这个进程中所要加载的Content Provider，都已经准备完毕了，而ActivityManagerService服务的publishContentProviders函数的作用就是用来唤醒在前面Step 7等待的线程的了。我们先来看installProvider的实现，然后再来看ActivityManagerService服务的publishContentProviders函数的实现。

        Step 17. ActivityThread.installProvider

        这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

public final class ActivityThread {
	......
	
	private final IContentProvider installProvider(Context context,
			IContentProvider provider, ProviderInfo info, boolean noisy) {
		ContentProvider localProvider = null;
		if (provider == null) {
			......

			Context c = null;
			ApplicationInfo ai = info.applicationInfo;
			if (context.getPackageName().equals(ai.packageName)) {
				c = context;
			} else if (mInitialApplication != null &&
				mInitialApplication.getPackageName().equals(ai.packageName)) {
					c = mInitialApplication;
			} else {
				try {
					c = context.createPackageContext(ai.packageName,
						Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE);
				} catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
				}
			}

			......

			try {
				final java.lang.ClassLoader cl = c.getClassLoader();
				localProvider = (ContentProvider)cl.
					loadClass(info.name).newInstance();
				provider = localProvider.getIContentProvider();
				......

				// XXX Need to create the correct context for this provider.
				localProvider.attachInfo(c, info);
			} catch (java.lang.Exception e) {
				......
			}

		} else if (localLOGV) {
			......
		}

		synchronized (mProviderMap) {
			// Cache the pointer for the remote provider.
			String names[] = PATTERN_SEMICOLON.split(info.authority);
			for (int i=0; i<names.length; i++) {
				ProviderClientRecord pr = new ProviderClientRecord(names[i], provider,
					localProvider);
				try {
					provider.asBinder().linkToDeath(pr, 0);
					mProviderMap.put(names[i], pr);
				} catch (RemoteException e) {
					return null;
				}
			}
			if (localProvider != null) {
				mLocalProviders.put(provider.asBinder(),
					new ProviderClientRecord(null, provider, localProvider));
			}
		}

		return provider;
	}

	......
}
         这个函数的作用主要就是在应用程序进程中把相应的Content Provider类加载进来了，在我们这个种情景中，就是要在ArticlesProvider这个应用程序中把ArticlesProvider这个Content Provider类加载到内存中来了：

final java.lang.ClassLoader cl = c.getClassLoader();
localProvider = (ContentProvider)cl.
	loadClass(info.name).newInstance();
         接着通过调用localProvider的getIContentProvider函数来获得一个Binder对象，这个Binder对象返回给installContentProviders函数之后，就会传到ActivityManagerService中去，后续其它应用程序就是通过获得这个Binder对象来和相应的Content Provider进行通信的了。我们先看一下这个函数的实现，然后再回到installProvider函数中继续分析。

         Step 18. ContentProvider.getIContentProvider

         这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/content/ContentProvider.java文件中：

public abstract class ContentProvider implements ComponentCallbacks {
	......

	private Transport mTransport = new Transport();

	......

	class Transport extends ContentProviderNative {
		......
	}

	public IContentProvider getIContentProvider() {
		return mTransport;
	}

	......
}
        从这里我们可以看出，ContentProvider类和Transport类的关系就类似于ActivityThread和ApplicationThread的关系，其它应用程序不是直接调用ContentProvider接口来访问它的数据，而是通过调用它的内部对象mTransport来间接调用ContentProvider的接口，这一点我们在下一篇文章中分析调用Content Provider接口来获取共享数据时将会看到。
        回到前面的installProvider函数中，它接下来调用下面接口来初始化刚刚加载好的Content Provider：

// XXX Need to create the correct context for this provider.
localProvider.attachInfo(c, info);
        同样，我们先进入到ContentProvider类的attachInfo函数去看看它的实现，然后再回到installProvider函数来。

        Step 19. ContentProvider.attachInfo

        这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/content/ContentProvider.java文件中：

public abstract class ContentProvider implements ComponentCallbacks {
	......

	public void attachInfo(Context context, ProviderInfo info) {
		/*
		* Only allow it to be set once, so after the content service gives
		* this to us clients can't change it.
		*/
		if (mContext == null) {
			mContext = context;
			mMyUid = Process.myUid();
			if (info != null) {
				setReadPermission(info.readPermission);
				setWritePermission(info.writePermission);
				setPathPermissions(info.pathPermissions);
				mExported = info.exported;
			}
			ContentProvider.this.onCreate();
		}
	}

	......
}
        这个函数很简单，主要就是根据这个Content Provider的信息info来设置相应的读写权限，然后调用它的子类的onCreate函数来让子类执行一些初始化的工作。在我们这个情景中，这个子类就是ArticlesProvide应用程序中的ArticlesProvider类了。

        Step 20. ArticlesProvider.onCreate

        这个函数定义在前面一篇文章Android应用程序组件Content Provider应用实例介绍的应用程序ArtilcesProvider源代码工程目录下，在文件为packages/experimental/ArticlesProvider/src/shy/luo/providers/articles/ArticlesProvider.java中：

public class ArticlesProvider extends ContentProvider {
	......

	@Override
	public boolean onCreate() {
		Context context = getContext();
		resolver = context.getContentResolver();
		dbHelper = new DBHelper(context, DB_NAME, null, DB_VERSION);

		return true;
	}

	......
}
        这个函数主要执行一些简单的工作，例如，获得应用程序上下文的ContentResolver接口和创建数据库操作辅助对象，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序组件Content Provider应用实例。

        回到前面Step 17中的installProvider函数中，它接下来就是把这些在本地中加载的Content Provider信息保存下来了，以方便后面查询和使用：

synchronized (mProviderMap) {
    // Cache the pointer for the remote provider.
    String names[] = PATTERN_SEMICOLON.split(info.authority);
    for (int i=0; i<names.length; i++) {
	ProviderClientRecord pr = new ProviderClientRecord(names[i], provider,
		localProvider);
	try {
		provider.asBinder().linkToDeath(pr, 0);
		mProviderMap.put(names[i], pr);
	} catch (RemoteException e) {
		return null;
	}
    }
    if (localProvider != null) {
	mLocalProviders.put(provider.asBinder(),
		new ProviderClientRecord(null, provider, localProvider));
    }
}
        和ActivityMangerService类似，在ActivityThread中，以Content Provider的authority为键值来把这个Content Provider的信息保存在mProviderMap成员变量中，因为一个Content Provider可以对应多个authority，因此这里用一个for循环来处理，同时又以这个Content Provider对应的Binder对象provider来键值来把这个Content Provider的信息保存在mLocalProviders成员变量中，表明这是一个在本地加载的Content Provider。

        函数installProvider执行完成以后，返回到Step 16中的instalContentProviders函数中，执行下面语句：

try {
	ActivityManagerNative.getDefault().publishContentProviders(
		getApplicationThread(), results);
} catch (RemoteException ex) {
}
        前面已经提到，这个函数调用的作用就是通知ActivityMangerService，需要在这个进程中加载的Content Provider已经完加载完成了，参数results就包含了这些已经加载好的Content Provider接口。

        Step 21. ActivityMangerService.publishContentProviders

        这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
		implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
	......

	public final void publishContentProviders(IApplicationThread caller,
			List<ContentProviderHolder> providers) {
		......

		synchronized(this) {
			final ProcessRecord r = getRecordForAppLocked(caller);
			......

			final int N = providers.size();
			for (int i=0; i<N; i++) {
				ContentProviderHolder src = providers.get(i);
				if (src == null || src.info == null || src.provider == null) {
					continue;
				}
				ContentProviderRecord dst = r.pubProviders.get(src.info.name);
				if (dst != null) {
					mProvidersByClass.put(dst.info.name, dst);
					String names[] = dst.info.authority.split(";");
					for (int j = 0; j < names.length; j++) {
						mProvidersByName.put(names[j], dst);
					}

					int NL = mLaunchingProviders.size();
					int j;
					for (j=0; j<NL; j++) {
						if (mLaunchingProviders.get(j) == dst) {
							mLaunchingProviders.remove(j);
							j--;
							NL--;
						}
					}
					synchronized (dst) {
						dst.provider = src.provider;
						dst.app = r;
						dst.notifyAll();
					}
					......
				}
			}
		}
	}

	......
}
         在我们这个情景中，只有一个Content Provider，因此，这里的N等待1。在中间的for循环里面，最重要的是下面这个语句：

ContentProviderRecord dst = r.pubProviders.get(src.info.name);
         从这里得到的ContentProviderRecord对象dst，就是在前面Step 7中创建的ContentProviderRecord对象cpr了。在for循环中，首先是把这个Content Provider信息保存好在mProvidersByClass和mProvidersByName中：

mProvidersByClass.put(dst.info.name, dst);
String names[] = dst.info.authority.split(";");
for (int j = 0; j < names.length; j++) {
	mProvidersByName.put(names[j], dst);
}
        前面已经说过，这两个Map中，一个是以类名为键值保存Content Provider信息，一个是以authority为键值保存Content Provider信息。

        因为这个Content Provider已经加载好了，因此，把它从mLaunchingProviders列表中删除：

int NL = mLaunchingProviders.size();
int j;
for (j=0; j<NL; j++) {
	if (mLaunchingProviders.get(j) == dst) {
		mLaunchingProviders.remove(j);
		j--;
		NL--;
	}
}
        最后，设置这个ContentProviderRecord对象dst的provider域为从参数传进来的Content Provider远程接口：
synchronized (dst) {
	dst.provider = src.provider;
	dst.app = r;
	dst.notifyAll();
}
        执行了dst.notiryAll语句后，在Step 7中等待要获取的Content Provider接口加载完毕的线程就被唤醒了。唤醒之后，它检查本地ContentProviderRecord变量cpr的provider域不为null，于是就返回了。它最终返回到Step 5中的ActivityThread类的getProvider函数中，继续往下执行：

IContentProvider prov = installProvider(context, holder.provider,
	holder.info, true);
        注意，这里是在Article应用程序中进程中执行installProvider函数的，而前面的Step 17的installProvider函数是在ArticlesProvider应用程序进程中执行的。

        Step 22. ActivityThread.installProvider

        这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

public final class ActivityThread {
	......
	
	private final IContentProvider installProvider(Context context,
			IContentProvider provider, ProviderInfo info, boolean noisy) {
		......
		if (provider == null) {
			......
		} else if (localLOGV) {
			......
		}

		synchronized (mProviderMap) {
			// Cache the pointer for the remote provider.
			String names[] = PATTERN_SEMICOLON.split(info.authority);
			for (int i=0; i<names.length; i++) {
				ProviderClientRecord pr = new ProviderClientRecord(names[i], provider,
					localProvider);
				try {
					provider.asBinder().linkToDeath(pr, 0);
					mProviderMap.put(names[i], pr);
				} catch (RemoteException e) {
					return null;
				}
			}
			......
		}

		return provider;
	}

	......
}
        同样是执行installProvider函数，与Step 17不同，这里传进来的参数provider是不为null的，因此，它不需要执行在本地加载Content Provider的工作，只需要把从ActivityMangerService中获得的Content Provider接口保存在成员变量mProviderMap中就可以了。

        这样，获取与"shy.luo.providers.artilces"这个uri对应的Content Provider（shy.luo.providers.articles.ArticlesProvider）就完成了，它同时也是启动Content Provider的完整过程。第三方应用程序获得了这个Content Provider的接口之后，就可以访问它里面的共享数据了。在下面一篇文章中，我们将重点分析Android应用程序组件Content Provider在不同进程中传输数据的过程，即Content Provider在不同应用程序中共享数据的原理，敬请关注。

作者：Luoshengyang 发表于2011-11-28 0:58:59 原文链接
阅读：3733 评论：25 查看评论
posted on 2012-04-17 21:32 mixer-a 阅读(1214) 评论(0)  编辑  收藏

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