Android应用程序组件ContentProvider在应用程序之间共享数据的原理分析解读.doc

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 在Android系统中，不同的应用程序是不能直接读写对方的数据文件的，如果它们想共享数据的话，只能通过Content Provider组件来实现。那么，Content Provider组件又是如何突破应用程序边界权限控制来实现在不同的应用程序之间共享数据的呢？在前面的文章中，我们已经简要介绍过它是通过Binder进程间通信机制以及匿名共享内存机制来实现的，在本文中，我们将详细分析它的数据共享原理。 Android应用程序之间不能直接访问对方的数据文件的障碍在于每一个应用程序都有自己的用户ID，而每一个应用程序所创建的文件的读写权限都是只赋予给自己所属的用户，因此，就限制了应用程序之间相互读写数据的操作，关于Android应用程序的权限问题，具体可以参考前面一篇文章 。通过前面 等一系列文章的学习，我们知道，Binder进程间通信机制可以突破了以应用程序为边界的权限控制来实现在不同应用程序之间传输数据，而Content Provider组件在不同应用程序之间共享数据正是基于Binder进程间通信机制来实现的。虽然Binder进程间通信机制突破了以应用程序为边界的权限控制，但是它是安全可控的，因为数据的访问接口是由数据的所有者来提供的，换句话来说，就是数据提供方可以在接口层来实现安全控制，决定哪些数据是可以读，哪些数据可以写。虽然Content Provider组件本身也提供了读写权限控制，但是它的控制粒度是比较粗的，如果有需要，我们还是可以在接口访问层做更细粒度的权限控制以达到数据安全的目的。 Binder进程间通信机制虽然打通了应用程序之间共享数据的通道，但是还有一个问题需要解决，那就是数据要以什么来作来媒介来传输。我们知道，应用程序采用Binder进程间通信机制进行通信时，要传输的数据都是采用函数参数的形式进行的，对于一般的进程间调来来说，这是没有问题的，然而，对于应用程序之间的共享数据来说，它们的数据量可能是非常大的，如果还是简单的用函数参数的形式来传递，效率就会比较低下。通过前面 等一系列文章的学习，我们知道，在应用程序进程之间以匿名共享内存的方式来传输数据效率是非常高的，因为它们之间只需要传递一个文件描述符就可以了。因此，Content Provider组件在不同应用程序之间传输数据正是基于匿名共享内存机制来实现的。 在继续分析Content Provider组件在不同应用程序之间共享数据的原理之前，我们假设应用程序之间需要共享的数据是保存在数据库（SQLite）中的，因此，接下来的分析都是基于SQLite数据库游标（SQLiteCursor）来进行的。SQLiteCursor在共享数据的传输过程中发挥着重要的作用，因此，我们先来它和其它相关的类的关系图，如下所示： 首先在第三方应用程序这一侧，当它需要访问Content Provider中的数据时，它会在本进程中创建一个CursorWindow对象，它在内部创建了一块匿名共享内存，同时，它实现了Parcel接口，因此它可以在进程间传输。接下来第三方应用程序把这个CursorWindow对象（连同它内部的匿名共享内存文件描述符）通过Binder进程间调用传输到Content Provider这一侧。这个匿名共享内存文件描述符传输到Binder驱动程序的时候，Binder驱动程序就会在目标进程（即Content Provider所在的进程）中创建另一个匿名共享文件描述符，指向前面已经创建好的匿名共享内存，因此，就实现了在两个进程中共享同一块匿名内存，这个过程具体可以参考 一文。 在Content Provider这一侧，利用在Binder驱动程序为它创建好的这个匿名共享内存文件描述符，在本进程中创建了一个CursorWindow对象。现在，Content Provider开始要从本地中从数据库中查询第三方应用程序想要获取的数据了。Content Provider首先会创建一个SQLiteCursor对象，即SQLite数据库游标对象，它继承了AbstractWindowedCursor类，后者又继承了AbstractCursor类，而AbstractCursor类又实现了CrossProcessCursor和Cursor接口。其中，最重要的是在AbstractWindowedCursor类中，有一个成员变量mWindow，它的类型为CursorWindow，这个成员变量是通过AbstractWindowedCursor的子类SQLiteCursor的setWindow成员函数