Intent匹配规则以及解析框架.

出处 :http://blog.csdn.net/qinjuning 

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
 

public class Intent implements Parcelable, Cloneable {  
      private String mAction;             //action值   
    private Uri mData;                    //uri   
      private String mType;               //MimeType   
      private String mPackage;          //所在包名   
    private ComponentName mComponent; //组件信息   
    private int mFlags;                    //Flag标志位   
    private HashSet<String> mCategories; //Category值   
    private Bundle mExtras;            //附加值信息   
    //...   
}  

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

 public class IntentFilter implements Parcelable {
    //...
    //保存了所有action字段的值
    private final ArrayList<String> mActions;
    //保存了所有Category的值
    private ArrayList<String> mCategories = null;
    //保存了所有Schema(模式)的值
    private ArrayList<String> mDataSchemes = null;
    //保存了所有Authority字段的值
    private ArrayList<AuthorityEntry> mDataAuthorities = null;
    //保存了所有Path的值
    private ArrayList<PatternMatcher> mDataPaths = null;
    //保存了所有MimeType的值
    private ArrayList<String> mDataTypes = null;
    //...
}

       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。

 

public class IntentFilter implements Parcelable {  
    //匹配算法,,按照匹配规则进行   
    //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   
    public final int match(String action, String type, String scheme,  
            Uri data, Set<String> categories, String logTag){  
        //首先、匹配Action字段   
        if (action != null && !matchAction(action)) {  
            if (Config.LOGV) Log.v(  
                logTag, "No matching action " + action + " for " + this);  
            return NO_MATCH_ACTION;  
        }  
        //其次、匹配数据(Uri和MimeType)字段   
        int dataMatch = matchData(type, scheme, data);  
        //...   
        //最后,匹配Category字段值   
        String categoryMatch = matchCategories(categories);  
        //...   
    }  
    //...   
}  

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:

class PackageManagerService extends IPackageManager.Stub {  
    //...   
    //保存了所有Activity节点信息 。         自定义类   
    // All available activities, for your resolving pleasure.   
    final ActivityIntentResolver mActivities =  
            new ActivityIntentResolver();  
    //保存了所有BroadcastReceiver节点信息  。  自定义类   
    // All available receivers, for your resolving pleasure.   
    final ActivityIntentResolver mReceivers =  
            new ActivityIntentResolver();  
    //保存了所有Service节点信息。 。  自定义类   
    // All available services, for your resolving pleasure.   
    final ServiceIntentResolver mServices = new ServiceIntentResolver();  
    //保存了所有ContentProvider节点信息 , 以Hash值保存   
    // Keys are String (provider class name), values are Provider.   
    final HashMap<ComponentName, PackageParser.Provider> mProvidersByComponent =  
            new HashMap<ComponentName, PackageParser.Provider>();  
    //...   
}  

       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:
 

@Override  
public PackageManager getPackageManager() {  
   //...   
   // Doesn't matter if we make more than one instance.   
   return (mPackageManager = new ApplicationPackageManager(this, pm));  
   //...   
}  
class ContextImpl extends Context {  
    //...   
    /*package*/  
    static final class ApplicationPackageManager extends PackageManager{  
           //...   
           @Override  
           public ActivityInfo getActivityInfo(ComponentName className, int flags){  
               //...   
           }  
             
    }  
    //...   
}  

      它与PackageManagerService的简单关系如下:
 
                     《Intent匹配规则以及解析框架.》
     
 
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:  

                                                  《Intent匹配规则以及解析框架.》

 

   

     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)

        《Intent匹配规则以及解析框架.》           《Intent匹配规则以及解析框架.》

 

 

       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:

 

                               《Intent匹配规则以及解析框架.》

 

       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:

 

//模板类 F类型可能为ActivityIntentInfo或ServiceIntentInfo,R对象是ResolverInfo类   
public class IntentResolver<F extends IntentFilter, R extends Object> {  
    //保存了所有<intent-filter>节点信息   
    //All filters that have been registered.    
    private final HashSet<F> mFilters = new HashSet<F>();  
    /** All of the MIME types that have been registered, such as "image/jpeg", 
     * "image/*", or "{@literal *}/*". 
     */  
    //关键值表示MimeType形如:  image/jpeg 、 image/*、/*  类型   
    private final HashMap<String, ArrayList<F>> mTypeToFilter   
      
    /**  
     * The base names of all of all fully qualified MIME types that have been  
     * registered, such as "image" or "*".  Wild card MIME types such as  
     * "image/*" will not be here.  
     */  
    //关键值表示MimeType形如:image、 image/*、*  类型   
    private final HashMap<String, ArrayList<F>> mBaseTypeToFilter  
      
    /**  
     * The base names of all of the MIME types with a sub-type wildcard that  
     * have been registered.  For example, a filter with "image/*" will be  
     * included here as "image" but one with "image/jpeg" will not be  
     * included here.  This also includes the "*" for the "{@literal *}/*"  
     * MIME type.  
     */  
    //这个关键字段表示MimeType形如 :image、* 类型   
    private final HashMap<String, ArrayList<F>> mWildTypeToFilter   
      
    //All of the URI schemes (such as http) that have been registered.   
    //关键值字段表示Schema   
    private final HashMap<String, ArrayList<F>> mSchemeToFilter   
    /** 
     * All of the actions that have been registered, but only those that did 
     * not specify data. 
     */  
    //关键值字段表示:Action   
    private final HashMap<String, ArrayList<F>> mActionToFilter  
    //All of the actions that have been registered and specified a MIME type.   
    //关键值字段表示:Action和MimeType。 即该<intent-filter>节点必须包含action和MimeType   
    private final HashMap<String, ArrayList<F>> mTypedActionToFilter  
}  

      于是,通过这些关键字段我们可以去特定集合去查找,最后将结果在重新组合下,那不就万事大吉了。

 

      最后,我们通过代码走读的方式,以一个查询Activity的信息的方法,带领大家去熟悉具体流程。该方法原型为:

 

          //通过给定的intent,查询所有匹配的Activity组件信息

               abstract List<ResolveInfo>   queryIntentActivities(Intent intent, int flags) 

 

 

        PS:其实查询Activity、Service、BroadcastReceiver的流程基本上是相同的。

 

        Step 1、获取PackageManager代理对象,调用该方法:

PackageManager mPackageManger = this.getPackageManager() ;  
          
        //为了说明,这儿我们简单查询一个Intent对象,即所有应用程序的启动Activity   
        Intent mainIntent = new Intent() ;  
        mainIntent.setAction(Intent.ACTION_MAIN);  
        mainIntent.addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER);  
        mPackageManger.queryIntentActivities(mainIntent, 0);  
          
          
       //获取PackageManager对象   
       @Override  
       public PackageManager getPackageManager() {  
           //...   
           IPackageManager pm = ActivityThread.getPackageManager();  
           if (pm != null) {  
               // Doesn't matter if we make more than one instance.   
               return (mPackageManager = new ApplicationPackageManager(this, pm));  
           }  
       }  
         

 

       Step 2、该PackageManager代理对象实则为ApplicatonPackageManager 对象,该对象是ContextIml的内部类。

@Override  
        public List<ResolveInfo> queryIntentActivities(Intent intent, int flags) {  
            try {  
                //mPM对象就是PackageManagerService的客户端   
                return mPM.queryIntentActivities(  
                    intent,  
                    intent.resolveTypeIfNeeded(mContext.getContentResolver()),  
                    flags);  
            } catch (RemoteException e) {  
                throw new RuntimeException("Package manager has died", e);  
            }  
        }  

       Step 3、调用服务端PackageManagerService对象的对应方法。该方法位于PackageManagerService.java类中

public List<ResolveInfo> queryIntentActivities(Intent intent,  
        String resolvedType, int flags) {  
    //是否设置了组件ComponetName 信息   
 ComponentName comp = intent.getComponent();  
    if (comp != null) {  
        List<ResolveInfo> list = new ArrayList<ResolveInfo>(1);  
        ActivityInfo ai = getActivityInfo(comp, flags);  
        if (ai != null) {  
            ResolveInfo ri = new ResolveInfo();  
            ri.activityInfo = ai;  
            list.add(ri);  
        }  
        return list;  
    }  
  
    synchronized (mPackages) {  
        //是否设置了包名   
        String pkgName = intent.getPackage();  
        if (pkgName == null) {  
            //调用mActivities去查询   
            return (List<ResolveInfo>)mActivities.queryIntent(intent,  
                    resolvedType, flags);  
        }  
        PackageParser.Package pkg = mPackages.get(pkgName);  
        if (pkg != null) {  
            return (List<ResolveInfo>) mActivities.queryIntentForPackage(intent,  
                    resolvedType, flags, pkg.activities);  
        }  
        return null;  
    }  
 }    

     首先、该方法判断IntentComponentName是否存在,如果存在则为显示匹配了,直接返回特定组件相关信息;

     其次、判断是否设置了包名,即packageName,如果没有指定包名,则查询所有的应用程序包去找匹配的组件信息。如果指定了packageName,则去指定包下去查找;

     接着,调用特定的类继续查找。由于我们找的是Activity组件信息,因此去ActivityIntentResolver类去查找。

 

     Step 4、调用mActivities自定义类去查找

//调用父类IntentResolver方法去查找   
   public List queryIntent(Intent intent, String resolvedType, int flags) {  
        mFlags = flags;  
        return super.queryIntent(intent, resolvedType,  
            (flags&PackageManager.MATCH_DEFAULT_ONLY) != 0);  
   }  

        该过程只是简单的调用了父类IntentResolver去查找。

 

     Step5 、进入IntentResolver类去真正的实现查找,该方法为于IntentResolver.java类中。

public List<R> queryIntent(Intent intent, String resolvedType, boolean defaultOnly) {  
     String scheme = intent.getScheme();  
     //用来保存查找到的组件信息,如Activity等   
     ArrayList<R> finalList = new ArrayList<R>();  
     //根据关键值去特定集合查询到的一个可能结果   
     ArrayList<F> firstTypeCut = null;  
     ArrayList<F> secondTypeCut = null;  
     ArrayList<F> thirdTypeCut = null;  
     ArrayList<F> schemeCut = null;  
  
     //首先是否制定的数据类型 MimeType   
     // If the intent includes a MIME type, then we want to collect all of   
     // the filters that match that MIME type.   
     if (resolvedType != null) {  
         int slashpos = resolvedType.indexOf('/');  
         if (slashpos > 0) {  
             final String baseType = resolvedType.substring(0, slashpos);  
             if (!baseType.equals("*")) {  
                //匹配特定的MimeType   
                 if (resolvedType.length() != slashpos+2|| resolvedType.charAt(slashpos+1) != '*') {  
                     firstTypeCut = mTypeToFilter.get(resolvedType);  
                     secondTypeCut = mWildTypeToFilter.get(baseType);  
                 }   
                 //...   
         }  
     }  
     //根据模式去匹配特定的集合   
     if (scheme != null) {  
         schemeCut = mSchemeToFilter.get(scheme);  
     }  
     //可能的话在去匹配Action所在集合   
     if (resolvedType == null && scheme == null && intent.getAction() != null) {  
         firstTypeCut = mActionToFilter.get(intent.getAction());  
     }  
     //对我们前面通过关键字查询的一个集合,在此循环遍历匹配,将匹配到的结果保存在finalList集合中   
     if (firstTypeCut != null) {  
         buildResolveList(intent, debug, defaultOnly,  
                 resolvedType, scheme, firstTypeCut, finalList);  
     }  
     if (secondTypeCut != null) {  
         buildResolveList(intent, debug, defaultOnly,  
                 resolvedType, scheme, secondTypeCut, finalList);  
     }  
     if (thirdTypeCut != null) {  
         buildResolveList(intent, debug, defaultOnly,resolvedType, scheme, thirdTypeCut, finalList);  
     }  
     if (schemeCut != null) {  
         buildResolveList(intent, debug, defaultOnly,  
                 resolvedType, scheme, schemeCut, finalList);  
     }  
     //根据IntentFilter的一些优先级进行排序   
     sortResults(finalList);  
  
     return finalList;  
 }  

     buildResolveList()方法的主要作用是将可能的集合在循环遍历,将匹配的结果值保存在finalList集合中。

   该方法为于IntentResolver.java类中,方法原型如下:

//通过前面关键字查找的可能集合,循环遍历进行匹配,匹配成功就加入到dest集合中,即finalList集合中   
    private void buildResolveList(Intent intent, boolean debug, boolean defaultOnly,  
            String resolvedType, String scheme, List<F> src, List<R> dest) {  
        Set<String> categories = intent.getCategories();  
  
        final int N = src != null ? src.size() : 0;  
        boolean hasNonDefaults = false;  
        int i;  
        for (i=0; i<N; i++) {  
            F filter = src.get(i);  
            int match;  
            //是否已经加入到匹配结果中去了,不允许重复添加   
            // Do we already have this one?   
            if (!allowFilterResult(filter, dest)) {  
                continue;  
            }  
            //调用Intent-filter方法去匹配该Intent信息   
            match = filter.match(  
                    intent.getAction(), resolvedType, scheme, intent.getData(), categories, TAG);  
            //匹配成功,就存放在finalList集合中   
            if (match >= 0) {  
                if (!defaultOnly || filter.hasCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT)) {  
                    //调用子类的newResult()方法去返回一个ResolvInfo对象   
                    final R oneResult = newResult(filter, match);  
                    if (oneResult != null) {  
                        dest.add(oneResult);  
                    }  
                } else {  
                    hasNonDefaults = true;  
                }  
            } else {  
                //...   
            }  
        }  
        //...   
    }     

    这个函数的逻辑判断如下:

         首先、通过给定的关键字去特定集合查询一个可能的匹配集合,然后将这些集合信息保存在如下集合中:

                          ArrayList<F>firstTypeCut =null;

                          ArrayList<F>secondTypeCut =null;

                          ArrayList<F>thirdTypeCut =null;

                          ArrayList<F>schemeCut =null;

      

       然后、连续四次调用buildResolveList()去进行匹配。每次调用结束后,参数finalList保存的是匹配结果的累加值,所以这四次调用过程中finalList集合包含的结果是一次累加的过程。当然了,四次连续调用buildResolveList()的次序可以不分先后。

 

       最后、调用sortResults()从匹配集合中进行一些排序等。

 

       总结:第二部分通过重点介绍了PackageManagerService的功能匹配Intent采用的数据结构和算法,也只是简单入了下门,希大家能参考源码,认真理解Intent匹配过程。

    原文作者:PackageManagerService
    原文地址: https://www.cnblogs.com/zhouyuchao/archive/2012/10/10/2718338.html
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