Android应用程序组件Content Provider在应用程序之间共享数据的原理分析（2）

Step 7.ContentProviderProxy.query 这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/content/ContentProviderNative.java文件中：

finalclassContentProviderProxyimplementsIContentProvider{
......
publicCursorquery(Uriurl,String[]projection,Stringselection,
String[]selectionArgs,StringsortOrder)throwsRemoteException{
//TODOmakeapoolofwindowssowecanreusememorydealers
CursorWindowwindow=newCursorWindow(false/*windowwillbeusedremotely*/);
BulkCursorToCursorAdaptoradaptor=newBulkCursorToCursorAdaptor();
IBulkCursorbulkCursor=bulkQueryInternal(
url,projection,selection,selectionArgs,sortOrder,
adaptor.getObserver(),window,
adaptor);
if(bulkCursor==null){
returnnull;
}
returnadaptor;
}
......
}

这个函数首先会创建一个CursorWindow对象，前面已经说过，这个CursorWindow对象包含了一块匿名共享内存，它的作用是把这块匿名共享内存通过Binder进程间通信机制传给Content Proivder，好让Content Proivder在里面返回所请求的数据。下面我们就先看看这个CursorWindow对象的创建过程，重点关注它是如何在内部创建匿名共享内存的，然后再回过头来看看它调用bulkQueryInternal函数来做了些什么事情。 CursorWindow类定义在frameworks/base/core/java/android/database/CursorWindow.java文件中，我们来看看它的构造函数的实现：

publicclassCursorWindowextendsSQLiteClosableimplementsParcelable{
......
privateintnWindow;
......
publicCursorWindow(booleanlocalWindow){
......
native_init(localWindow);
}
......
}

它主要调用本地方法native_init来执行初始化的工作，主要就是创建匿名共享内存了，传进来的参数localWindow为false，表示这个匿名共享内存只能通过远程调用来访问，即前面我们所说的，通过Content Proivder返回来的Cursor接口来访问这块匿名共享内存里面的数据。 Step 8. CursorWindow.native_init 这是一个JNI方法，它对应定义在frameworks/base/core/jni/android_database_CursorWindow.cpp文件中的native_init_empty函数：

staticJNINativeMethodsMethods[]=
{
/*name,signature,funcPtr*/
{"native_init","(Z)V",(void*)native_init_empty},
......
};

函数native_init_empty的定义如下所示：

staticvoidnative_init_empty(JNIEnv*env,jobjectobject,jbooleanlocalOnly)
{
......
CursorWindow*window;
window=newCursorWindow(MAX_WINDOW_SIZE);
......
if(!window->initBuffer(localOnly)){
......
}
......
SET_WINDOW(env,object,window);
}

这个函数在C++层创建了一个CursorWindow对象，然后通过调用SET_WINDOW宏来把这个C++层的CursorWindow对象与Java层的CursorWindow对象关系起来：

#defineSET_WINDOW(env,object,window)(env->SetIntField(object,gWindowField,(int)window))

这里的gWindowField即定义为Java层的CursorWindow对象中的nWindow成员变量：

staticjfieldIDgWindowField;
......
intregister_android_database_CursorWindow(JNIEnv*env)
{
jclassclazz;
clazz=env->FindClass("android/database/CursorWindow");
......
gWindowField=env->GetFieldID(clazz,"nWindow","I");
......
}

这种用法在Android应用程序框架层中非常普遍。下面我们重点关注C++层的CursorWindow对象的initBuffer函数的实现。 Step 9.CursorWindow.initBuffer C++层的CursorWindow类定义在frameworks/base/core/jni/CursorWindow.cpp文件中：

boolCursorWindow::initBuffer(boollocalOnly)
{
......
sp<MemoryHeapBase>heap;
heap=newMemoryHeapBase(mMaxSize,0,"CursorWindow");
if(heap!=NULL){
mMemory=newMemoryBase(heap,0,mMaxSize);
if(mMemory!=NULL){
mData=(uint8_t*)mMemory->pointer();
if(mData){
mHeader=(window_header_t*)mData;
mSize=mMaxSize;
......
}
}
......
}else{
......
}
}

这里我们就可以很清楚地看到，在CursorWindow类的内部有一个成员变量mMemory，它的类型是MemoryBase。MemoryBase类为我们封装了匿名共享内存的访问以及在进程间的传输等问题，具体可以参考前面一篇文章 Android系统匿名共享内存（Anonymous Shared Memory）C++调用接口分析，这里就不再详述了。通过Step 8和Step 9两步，用来在第三方应用程序和Content Provider之间传输数据的媒介就准备好了，我们回到Step 7中，看看系统是如何把这个匿名共享存传递给Content Provider使用的。在Step 7中，最后调用bulkQueryInternal函数来进一步操作。 Step 10.ContentProviderProxy.bulkQueryInternal 这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/content/ContentProviderNative.java文件中：

                               finalclassContentProviderProxyimplementsIContentProvider     
                       {     
                       ......     
                            
                       privateIBulkCursorbulkQueryInternal(     
                       Uriurl,String[]projection,     
                       Stringselection,String[]selectionArgs,StringsortOrder,     
                       IContentObserverobserver,CursorWindowwindow,     
                       BulkCursorToCursorAdaptoradaptor)throwsRemoteException{     
                       Parceldata=Parcel.obtain();     
                       Parcelreply=Parcel.obtain();     
                            
                       data.writeInterfaceToken(IContentProvider.descriptor);     
                            
                       url.writeToParcel(data,0);     
                       intlength=0;     
                       if(projection!=null){     
                       length=projection.length;     
                       }     
                       data.writeInt(length);     
                       for(inti=0;i<length;i++){     
                       data.writeString(projection[i]);     
                       }     
                       data.writeString(selection);     
                       if(selectionArgs!=null){     
                       length=selectionArgs.length;     
                       }else{     
                       length=0;     
                       }     
                       data.writeInt(length);     
                       for(inti=0;i<length;i++){     
                       data.writeString(selectionArgs[i]);     
                       }     
                       data.writeString(sortOrder);     
                       data.writeStrongBinder(observer.asBinder());     
                       window.writeToParcel(data,0);     
                            
                       //Flagforwhetherornotwewantthenumberofrowsinthe     
                       //cursorandthepositionofthe"_id"columnindex(or-1if     
                       //non-existent).Onlytobereturnedifbinder!=null.     
                       finalbooleanwantsCursorMetadata=(adaptor!=null);     
                       data.writeInt(wantsCursorMetadata?1:0);     
                            
                       mRemote.transact(IContentProvider.QUERY_TRANSACTION,data,reply,0);     
                            
                       DatabaseUtils.readExceptionFromParcel(reply);     
                            
                       IBulkCursorbulkCursor=null;     
                       IBinderbulkCursorBinder=reply.readStrongBinder();     
                       if(bulkCursorBinder!=null){     
                       bulkCursor=BulkCursorNative.asInterface(bulkCursorBinder);     
                            
                       if(wantsCursorMetadata){     
                       introwCount=reply.readInt();     
                       intidColumnPosition=reply.readInt();     
                       if(bulkCursor!=null){     
                       adaptor.set(bulkCursor,rowCount,idColumnPosition);     
                       }     
                       }     
                       }     
                            
                       data.recycle();     
                       reply.recycle();     
                            
                       returnbulkCursor;     
                       }     
                            
                       ......     
                       }

这个函数有点长，不过它的逻辑很简单，就是把查询参数都写到一个Parcel对象data中去，然后通过下面Binder进程间通信机制把查询请求传给Content Provider处理：

mRemote.transact(IContentProvider.QUERY_TRANSACTION,data,reply,0);

从这个Binder调用返回以后，就会得到一个IBulkCursor接口，它是一个Binder引用，实际是指向在Content Provider这一侧创建的一个CursorToBulkCursorAdaptor对象，后面我们将会看到。有了这个IBulkCursor接口之后，我们就可以通过Binder进程间调用来访问从Content Provider中查询得到的数据了。这个IBulkCursor接口最终最设置了上面Step 7中创建的BulkCursorToCursorAdaptor对象adaptor中去：

adaptor.set(bulkCursor,rowCount,idColumnPosition);

BulkCursorToCursorAdaptor类实现了Cursor接口，因此，我们可以通过Curosr接口来访问这些查询得到的共享数据。在前面把查询参数写到Parcel对象data中去的过程中，有两个步骤是比较重要的，分别下面这段执行语句：

window.writeToParcel(data,0);
//Flagforwhetherornotwewantthenumberofrowsinthe
//cursorandthepositionofthe"_id"columnindex(or-1if
//non-existent).Onlytobereturnedifbinder!=null.
finalbooleanwantsCursorMetadata=(adaptor!=null);
data.writeInt(wantsCursorMetadata?1:0);

调用window.writeToParcel是把window对象内部的匿名共享内存块通过Binder进程间通信机制传输给Content Provider来使用；而当传进来的参数adaptor不为null时，就会往data中写入一个整数1，表示让Content Provider把查询得到数据的元信息一起返回来，例如数据的行数、数据行的ID列的索引位置等信息，这个整数值会促使Content Provider把前面说的IBulkCursor接口返回给第三方应用程序之前，真正执行一把数据库查询操作，后面我们将看到这个过程。现在，我们重点来关注一下CursorWindow类的writeToParcel函数，看看它是如何把它内部的匿名共享内存对象写到数据流data中去的。

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