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Intent匹配规则以及解析框架深入分析

2013年12月08日 ⁄ 综合 ⁄ 共 14720字 ⁄ 字号 评论关闭

 关于Intent以及IntentFilter的基本知识,大家可以参阅如下资料,

                      SDK中对Intent与IntentFilter的介绍  ---- 英文

                       其中文翻译如下:

                              Android开发之旅:
Intents和Intent Filters(理论部分)

 

    我重点分析一下两个方面:

         第一部分 、Intent以及IntentFilter说明以及匹配规则分析

         第二部分:Intent的解析过程分析
 
 
 

 第一部分 、Intent以及IntentFilter说明以及匹配规则分析

 

       想当初我看Intent相关知识时,对Intent、IntentFilter的理解就很差劲,总觉得系统定义了一个Intent,为何还要整理个

  IntentFilter出来"祸害"广大程序猿呢?但不解归不解,在具体使用咱可不能含糊,于是只好依葫芦画瓢了,反正绝对还不错。

   

 一、温故而知新
:Intent与IntentFilter两问。


        *  它们是什么 ?
 
       *  它们的区别在哪儿 ?
 
   事实上,这两个问题可以归纳为Intent和Intent的主要功能是什么 ? 大家可以先扪心自问下,看看你的掌握程度如何 ?
 
   我的理解如下:
 
       * Intent :  
主要功能是根据特定的条件找到匹配的组件,继而对该组件执 行一些操作。比如执行startActivity()时,系统
              首先要找到特定的Activity组件,然后执行onCreate()方法;startService()也得先找的特定的Service组件,然后执行  
               onCreate()或者onStart()方法 。
 
      * IntentFilter
:主要功能是为某个组件向系统注册一些特性(当然一个组件可以注册多个IntentFilter),以便Intent找到对应
             的组件。
 
 

 二、它们之间的关系是如何呢?

 
      通过前面对Intent以及IntentFilter的分析,我们很容易在语意上得出它们其实是个前后关系
 
         * IntentFilter在前:任何一个组件必须先通过IntentFilter注册。
 
        * Intent 在后       :根据特定信息,找到之前以及注册过的组件。
 
 
  源码分析:
 
    Intent类源码(部分) 路径位于:\frameworks\base\core\java\android\content\Intent.java

  1. public class Intent implements Parcelable, Cloneable {  
  2.   
  3.     private String mAction;           //action值
      
  4.     private Uri mData;                //uri
      
  5.     private String mType;             //MimeType
      
  6.     private String mPackage;          //所在包名
      
  7.     private ComponentName mComponent; //组件信息
      
  8.     private int mFlags;               //Flag标志位
      
  9.     private HashSet<String> mCategories; //Category值
      
  10.     private Bundle mExtras;           //附加值信息
      
  11.     //...   
  12. }  

   IntentFilter类源码(部分) 路径位于:\frameworks\base\core\java\android\content\IntentFilter.java

  1. public class IntentFilter implements Parcelable {  
  2.     //...   
  3.     //保存了所有action字段的值   
  4.     private final ArrayList<String> mActions;  
  5.     //保存了所有Category的值   
  6.     private ArrayList<String> mCategories = null;  
  7.     //保存了所有Schema(模式)的值
      
  8.     private ArrayList<String> mDataSchemes = null;  
  9.     //保存了所有Authority字段的值
      
  10.     private ArrayList<AuthorityEntry> mDataAuthorities = null;  
  11.     //保存了所有Path的值   
  12.     private ArrayList<PatternMatcher> mDataPaths = null;  
  13.     //保存了所有MimeType的值   
  14.     private ArrayList<String> mDataTypes = null;  
  15.     //...   
  16. }  

 

       PS :大家可以参详下Intent与IntentFilter类中不同字段的属性类型。Intent中属性类型基本上都是单个类型的,而IntentFilter

属性都是集合类型的。从这方面思考,更可以加深我们的理解。

 

 三、Intent匹配规则

 

      匹配种类有如下三种:      

                 *  动作(Action)检测
                 *  种类(Category)检测
                 *  数据(Data & MimeType)检测
 

      比较好理解的是,进行匹配时Intent携带的Action字段值和Category字段值必须包含在IntentFilter中,否则匹配失败。

 

       SDK中说明的具体规则如下:


            *      一个Intent对象既不包含URI,也不包含数据类型 ; 仅当过滤器也不指定任何URIs和数据类型时,才能通过检测;
              否则不能通过。

 

            *     一个Intent对象包含URI,但不包含数据类型:仅当过滤器也不指定数据类型,同时它们的URI匹配,才能通过检测。
            例如,mailto:和tel:都不指定实际数据。
 
            *    一个Intent对象包含数据类型,但不包含URI:仅当过滤也只包含数据类型且与Intent相同,才通过检测。
 
            *    一个Intent对象既包含URI,也包含数据类型(或数据类型能够从URI推断出) ; 数据类型部分,只有与过滤器中之一
             匹配才算通过;URI部分,它的URI要出现在过滤器中,或者它有content:或file: URI,又或者过滤器没有指定URI。
             换句话说,如果它的过滤器仅列出了数据类型,组件假定支持content:和file: 。

 

         PS :可别说我不会总结出来给大家分享,其实我觉得很多知识都需要自己去尝试,去努力吸收,只要经过自己的消化,

          学到的知识就是自己的了。

 

      上面的规则比较生硬吧。我们去源码中去看看Intent与IntentFilter的具体匹配方法吧。

       该方法是IntentFilter中的match()方法,该方法的内部处理逻辑就是按照上面的规则去判断的,大家可以仔细体味下,该方法

  我们在后面讲到Intent解析过程时也会用到。 具体逻辑在代码中进行了说明。

  1. public class IntentFilter implements Parcelable {  
  2.     //匹配算法,,按照匹配规则进行   
  3.     //Intent与该IntentFilter进行匹配时调用该方法参数表示Intent的相关属性值
      
  4.     public final int match(String action, String type, String scheme,  
  5.             Uri data, Set<String> categories, String logTag){  
  6.         //首先、匹配Action字段   
  7.         if (action != null && !matchAction(action)) {  
  8.             if (Config.LOGV) Log.v(  
  9.                 logTag, "No matching action " + action + " for " + this);  
  10.             return NO_MATCH_ACTION;  
  11.         }  
  12.         //其次、匹配数据(Uri和MimeType)字段   
  13.         int dataMatch = matchData(type, scheme, data);  
  14.         //...   
  15.         //最后,匹配Category字段值
      
  16.         String categoryMatch = matchCategories(categories);  
  17.         //...   
  18.     }  
  19.     //...   
  20. }  

    这部分我们重点讲解的知识点有如下:
 
           1、Intent以及IntentFilter的主要职能
           2、Intent与IntentFilter的关系
           3、匹配规则说明
 
 

第二部分、 Intent的解析过程分析

  
       在继续看本部分之前,希望您最好对PackageManagerService-----程序包管理服务有一定的认知(没有也是OK的咯)。
  可以参考下面这篇问题去看看PackageManagerService的功能和相关流程。

         老罗的博客:<<Android应用程序安装过程源代码分析>>
           
 

    一、引入PackageManager

           我们知道Android源码总是贴心的(不知道有没有10086贴心),它对外提供了很多借口供应用程序调用,例如AudioManger

    (音频管理)、TelephoneManger(电话管理)、同样也提供了一个包管理-----PackageManager,通过它我们可以、获取应用

    程序包得信息,例如图标、Lable标签等。具体关于PackageManager的使用,可以参考我的另外一篇文章 :

 

                       <<Android中获取应用程序(包)的信息-----PackageManager的使用(一)>>

 

   二、PackageManagerService  ---- 重量级选手

          前面所说PackageManager不过是个傀儡,所有相关的操作都是由PackageManagerService 完成的。这儿我们简单的

      分析下PackageManagerService 的特性:

             ①、开机就启动,由SystemServer进程启动 ;

             ②、启动后它会扫描系统中所有应用程序Apk包下的AndroidManifest.xml文件,然后解析所有的

           AndroidManifest.xml文件,继而形成一个庞大的信息结构树,并且保存在PackageManagerService
的相关属性下。

                 它会扫描这两个目录:

                                /system/app  ------------------> 系统应用程序

                                /data/app      ------------------> 第三方应用程序(所有安装的Apk包都会在该目录下保存一份拷贝)

          扫描完成后,于是所有的信息结构就构建了。PackageManagerService 的四个重要属性如下:

  1. class PackageManagerService extends IPackageManager.Stub {  
  2.     //...   
  3.     //保存了所有Activity节点信息 。         自定义类
      
  4.     // All available activities, for your resolving pleasure.
      
  5.     final ActivityIntentResolver mActivities =  
  6.             new ActivityIntentResolver();  
  7.     //保存了所有BroadcastReceiver节点信息  。  自定义类
      
  8.     // All available receivers, for your resolving pleasure.
      
  9.     final ActivityIntentResolver mReceivers =  
  10.             new ActivityIntentResolver();  
  11.     //保存了所有Service节点信息。 。  自定义类
      
  12.     // All available services, for your resolving pleasure.
      
  13.     final ServiceIntentResolver mServices = new ServiceIntentResolver();  
  14.     //保存了所有ContentProvider节点信息 , 以Hash值保存
      
  15.     // Keys are String (provider class name), values are Provider.
      
  16.     final HashMap<ComponentName, PackageParser.Provider> mProvidersByComponent =  
  17.             new HashMap<ComponentName, PackageParser.Provider>();  
  18.     //...   
  19. }  

 

 

       值得注意这些属性类型的不同。Activity、BroadcastReceiver、Service都采用了自定义类去保存相关信息,从类名上看,
 类结构应该很相似。而ContentProvider只是简单的采用了HashMap键值对去保存了信息? 莫非有错 ? 我们回忆下
 AndroidManifest.xml定义组件信息时,Activity、BroadcastReceiver、Service都可以通过<intent-filter>去隐式匹配的,而
 ContentProvider只需要一个Uri数据即可找到对应的ContentProvider组件信息了。 因此才采用了这两种结构去保存信息。
 
 
       其实我们通过getPackageManager()方法获得的PackageManager对象,只是PackageManagerService的客户端,
  该客户端类是ApplicationPackageManager,它是ContextIml类的内部类,显然该类存在于用户空间中。
 
       源代码(部分)如下:
 

  1. @Override  
  2. public PackageManager getPackageManager() {  
  3.    //...   
  4.    // Doesn't matter if we make more than one instance.
      
  5.    return (mPackageManager = new ApplicationPackageManager(this, pm));  
  6.    //...   
  7. }  
  8. class ContextImpl extends Context {  
  9.     //...   
  10.     /*package*/  
  11.     static final class ApplicationPackageManager extends PackageManager{  
  12.            //...   
  13.            @Override  
  14.            public ActivityInfo getActivityInfo(ComponentName className, int flags){  
  15.                //...   
  16.            }  
  17.              
  18.     }  
  19.     //...   
  20. }  

      它与PackageManagerService的简单关系如下:

                     
     
 
三 、保存数据采用的数据结构和解析算法
 

     1、保存数据采用的数据结构

 
       毫无疑问,保存所有信息是一项很复杂的工程,在具体讲解匹配过程时,我们先看看系统为了保存这些结构定义的一些
   数据结构。
           
       IntentInfo类:继承至IntentFilter

               作用:保存了每个<intent-filter>节点信息

     ActivityIntentInfo类:继承至IntentInfo

               作用:保存了<activity />节点下的<
intent-filter
>节点信息

      ServiceIntentInfo:继承至IntentInfo

             作用:保存了<service />节点下的<
intent-filter >
节点信息

     Activity类:保存了<activity />节点信息

     Service类:保存了<service />节点信息


 

    PS:这些都是PackageParser类的内部类
PackageParser的主要功能就是解析AndroidManifest.xml文件

 

      IntentResolver类:模板类,父类,保存了<activity/><service/><receiver
/>
节点的共同信息。

      ActivityIntentResolver类:继承至IntentResolver类。

            作用:保存了所有<activity/>或者<receiver/>节点信息。(Activity或者BroadcastReceiver信息就是用该自定义类保存的)

     ServiceIntentResolver类:继承至IntentResolver类,保存了

            作用:保存了所有<service/>节点信息。(Service信息就是用该自定义类保存的)。

 

  一个简单的UML图表示如下:
 

                                                  

 

   

     2、Intent解析采用的算法

        不同的数据结构决定了不同的算法,而不同的算法又决定着性能,例如时间复杂度以及空间复杂度等。 在具体讲解解析

  采用的算法时,我们先理解下这个情景。

        假设一个女人决定参加一个相亲节目(大家可以理解成《非诚勿扰》),然后她向主办方提出如下条件:       

                1、身高 ?     175cm以上 ;

                        2、 财富 ?     100万 ;

                        3、 学历 ?     本科以上 ;

                           ……

 

     主办发经理一看,你丫的要求还真高。但客户是万能的,该经理也只能去找到满足这些条件的男人咯。

 

       最开始,该经理是这么想的,我把所有男的都给遍历一遍,肯定把满足这些条件的男人给揪出来。他找啊找,觉得这么找下去

  是不是太二B了(呵呵,你也是这么想的吗?)。经理就开始想:“我为什么不能根据这些条件把所有男的给分成三个种群呢?有钱

  的男人在一起,高个子的男人在一起,高学历的男人在一起,这样查找起来不是更快吗 ? “


      于是,有了如下的划分:     PS, 你是属于哪一类额 ? 


                      二B算法(没有分类)                                                            
                       高级点的算法(分类后)

                   


 

       可能大家对这种根据关键值分类的好处不能一目了然。我们举个一般例子吧:

           假设当前共有100个男的。 其中有钱的有20人,高个子有30人,高学历男人有10人。


       根据第一种算法分类,我们需要比较100次,而第二种算法我们总共只需要比较60次。从整个基数来分析,算法肯定优化了

       最后,对不同的分类中查询的结果进行组合重新排列下,即可得到我们的满足该女性的要求。

          

        同样的,在进行Intent匹配时,Android也采用了第二种方法来进行算法匹配。它根据一些关键值Action、MimeType、

   Schema字段去进行分类。分类之后的集合大致如下:


                               


       于是在进行具体匹配时,我们只是需要根据关键值从不同集合中获取即可。


       事实上,由于MimeType的通配符(*)的特性,它的匹配可以说是最难的。参考IntentResolver类,真正的关键值如下:

  1. //模板类 F类型可能为ActivityIntentInfo或ServiceIntentInfo,R对象是ResolverInfo类
      
  2. public class IntentResolver<F extends IntentFilter, R extends Object> {  
  3.     //保存了所有<intent-filter>节点信息
      
  4.     //All filters that have been registered. 
      
  5.     private final HashSet<F> mFilters = new HashSet<F>();  
  6.     /** All of the MIME types that have been registered, such as "image/jpeg", 
  7.      * "image/*", or "{@literal *}/*". 
  8.      */  
  9.     //关键值表示MimeType形如:  image/jpeg 、 image/*、/*  类型
      
  10.     private final HashMap<String, ArrayList<F>> mTypeToFilter   
  11.       
  12.     /**  
  13.      * The base names of all of all fully qualified MIME types that have been  
  14.      * registered, such as "image" or "*".  Wild card MIME types such as  
  15.      * "image/*" will not be here.  
  16.      */  
  17.     //关键值表示MimeType形如:image、 image/*、*  类型
      
  18.     private final HashMap<String, ArrayList<F>> mBaseTypeToFilter  
  19.       
  20.     /**  
  21.      * The base names of all of the MIME types with a sub-type wildcard that  
  22.      * have been registered.  For example, a filter with "image/*" will be  
  23.      * included here as "image" but one with "image/jpeg" will not be  
  24.      * included here.  This also includes the "*" for the "{@literal *}/*"  
  25.      * MIME type.  
  26.      */  
  27.     //这个关键字段表示MimeType形如 :image、* 类型
      
  28.     private final HashMap<String, ArrayList<F>> mWildTypeToFilter   
  29.       
  30.     //All of the URI schemes (such as http) that have been registered.
      
  31.     //关键值字段表示Schema   
  32.     private final HashMap<String, ArrayList<F>> mSchemeToFilter   
  33.     /** 
  34.      * All of the actions that have been registered, but only those that did 
  35.      * not specify data. 
  36.      */  
  37.     //关键值字段表示:Action   
  38.     private final HashMap<String, ArrayList<F>> mActionToFilter  
  39.     //All of the actions that have been registered and specified a MIME type.
      
  40.     //关键值字段表示:Action和MimeType。 即该<intent-filter>节点必须包含action和MimeType
      
  41.     private final HashMap<String, ArrayList<F>> mTypedActionToFilter  
  42. }  

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