從Android源碼剖析Intent查詢匹配的實現_java

前言
    這篇文章主要是介紹一下Android Intent，並且從Android源碼的角度對Intent查詢匹配過程進行分析。

Intent介紹
    Intent的中文是“意圖”的意思，而意圖是一個非常抽象的概念，那麼在Android的編碼設計中，如何執行個體化意圖呢？因此Android系統明確指定一個Intent可由兩方面屬性來衡量。

    主要屬性：包括Action和Data。其中Action用於表示該Intent所表達的動作意圖，Data用於表示該Action所操作的資料。
    次要屬性：包括Category、Type、Component和Extras。其中Category表示類別，Type表示資料的MIME類型，Component可用於指定特定的Intent的響應者（例如指定intent為某個包下的某個class類），Extras用於承載其他的資訊。

    Android系統中主要有兩種類型的Intent，顯示Intent（Explicit Intent）和隱式Intent（Implicit Intent）。

    Explicit Intent：這類Intent明確指明了要找哪個Component。在代碼中可以通過setClassName或者setComponent來鎖定目標對象。
    Implicit Intent：這類Intent不明確指明要啟動哪個Component，而是設定Action、Data、Category讓系統來篩選出合適的Component。

    接下來，寫兩個程式碼範例，來介紹一下Explicit Intent和Implict Inent。首先是Explicit Intent：

   

 private void startExplicitIntentWithComponent() {     Intent intent = new Intent();     ComponentName component = new ComponentName("com.example.photocrop", "com.example.photocrop.MainActivity");     intent.setComponent(component);     startActivity(intent);   }      private void startExplicitIntentWithClassName() {     Intent intent = new Intent();     intent.setClassName("com.example.photocrop", "com.example.photocrop.MainActivity");     startActivity(intent);   } 

    但是，從源碼裡面去看，發現setClassName也是藉助了ComponentName實現了Explicit Intent。源碼如下：

  public Intent setClassName(String packageName, String className) {     mComponent = new ComponentName(packageName, className);     return this;   } 

    然後，在給出一個Implict Intent的程式碼範例。我這裡用一個Activity標註一些Intent Filter為例，然後在寫一個Intent用於啟動它。

  <activity      android:name=".SendIntentType">     <intent-filter >       <action android:name="justtest"/>       <category android:name="justcategory"/>     </intent-filter>   </activity> 

    在當前應用的AndroidManifest.xml中，給SendIntentType類增加了intent-filter，action的名字為“justtest”，category的名字為“justcategory”。啟動該Activity的代碼如下：

  private void startImplictIntent() {     Intent intent = new Intent();     intent.setAction("justaction");     intent.addCategory("justcategory");     startActivity(intent);   } 

    系統在匹配Implict Intent的過程中，將以Intent Filter列出的3項內容為參考標準，具體步驟如下：

•     首先匹配IntentFilter的Action，如果Intent設定的action不滿足IntentFilter的Action，則匹配失敗。如果IntentFilter未設定Action或者設定的Action相同，則匹配成功。
•     然後檢查IntentFilter的Category，匹配方法同Action的匹配相同，唯一例外的是當Category為CATEGORY_DEFAULT的情況。
•     最後檢查Data。

Activityi資訊的管理
    從上面的分析可以看出，系統的匹配Intent的過程中，首先需要管理當前系統中所有Activity資訊。Activity的資訊是PackageManagerService在掃描APK的時候進行收集和管理的。相關源碼如下：

  // 處理該package的activity資訊   N = pkg.activities.size();   r = null;   for (i = 0; i < N; i++) {     PackageParser.Activity a = pkg.activities.get(i);     a.info.processName = fixProcessName(pkg.applicationInfo.processName, a.info.processName,         pkg.applicationInfo.uid);     mActivities.addActivity(a, "activity");   } 

    上面代碼中，有兩個比較重要的資料結構，如下圖所示。

結合代碼和上圖的資料結構，可知：

    mAcitivitys為ActivityIntentResolver類型，是PKMS的成員變數，用於儲存系統中所有與Activity相關的資訊。此資料結構內部也有一個mActivities變數，它以ComponentName為key，儲存PackageParser.Activity對象。
    從APK中解析得到的所有和Acitivity相關的資訊（包括XML中聲明的IntentFilter標籤）都由PackageParser.Activity來儲存。

    前面代碼中調用addActivity函數完成了私人資訊的公有化。addActivity函數的代碼如下：

    

public final void addActivity(PackageParser.Activity a, String type) {     final boolean systemApp = isSystemApp(a.info.applicationInfo);     mActivities.put(a.getComponentName(), a);     final int NI = a.intents.size();     for (int j = 0; j < NI; j++) {       PackageParser.ActivityIntentInfo intent = a.intents.get(j);       if (!systemApp && intent.getPriority() > 0 && "activity".equals(type)) {         // 非系統APK的priority必須為0         intent.setPriority(0);       }       addFilter(intent);     }   } 

    接下來看一下addFilter函數。函數源碼如下：

  

 public void addFilter(F f) {     // mFilters儲存所有IntentFilter資訊     mFilters.add(f);     int numS = register_intent_filter(f, f.schemesIterator(),         mSchemeToFilter, "   Scheme: ");     int numT = register_mime_types(f, "   Type: ");     if (numS == 0 && numT == 0) {       register_intent_filter(f, f.actionsIterator(),           mActionToFilter, "   Action: ");     }     if (numT != 0) {       register_intent_filter(f, f.actionsIterator(),           mTypedActionToFilter, "   TypedAction: ");     }   } 

    這裡又出現了幾種資料結構，它們的類似都是ArrayMap<String, F[ ]>，其中F為模板參數。

•     mSchemeToFilter：用於儲存uri中與scheme相關的IntentFilter資訊。
•     mActionToFilter：用於儲存僅設定Action條件的IntentFilter資訊。
•     mTypedActionToFilter：用於儲存既設定了Action又設定了Data的MIME類型的IntentFilter資訊。

    瞭解了大概的資料結構之後，我們來看一下register_intent_filter的函數實現：

  

 private final int register_intent_filter(F filter, Iterator<String> i,       ArrayMap<String, F[]> dest, String prefix) {     if (i == null) {       return 0;     }        int num = 0;     while (i.hasNext()) {       String name = i.next();       num++;       addFilter(dest, name, filter);     }     return num;   } 

    然後又是一個addFilter函數，明顯是一個函數重載，我們來看一下這個addFilter的實現：

    

private final void addFilter(ArrayMap<String, F[]> map, String name, F filter) {     F[] array = map.get(name);     if (array == null) {       array = newArray(2);       map.put(name, array);       array[0] = filter;     } else {       final int N = array.length;       int i = N;       while (i > 0 && array[i-1] == null) {         i--;       }       if (i < N) {         array[i] = filter;       } else {         F[] newa = newArray((N*3)/2);         System.arraycopy(array, 0, newa, 0, N);         newa[N] = filter;         map.put(name, newa);       }     }   } 

    其實代碼還是很簡單的，如果F數組存在，則判斷容量，不夠則擴容，夠的話就找到位置插入。如果F數組不存在，則建立一個容量為2的數組，將0號元素賦值為該filter。

Intent匹配查詢分析
    用戶端通過ApplicationPackageManager輸出的queryIntentActivities函數向PackageManagerService發起一次查詢請求，代碼如下：

  

 @Override   public List<ResolveInfo> queryIntentActivities(Intent intent,                           int flags) {     return queryIntentActivitiesAsUser(intent, flags, mContext.getUserId());   }      /** @hide Same as above but for a specific user */   @Override   public List<ResolveInfo> queryIntentActivitiesAsUser(Intent intent,                           int flags, int userId) {     try {       return mPM.queryIntentActivities(         intent,         intent.resolveTypeIfNeeded(mContext.getContentResolver()),         flags,         userId);     } catch (RemoteException e) {       throw new RuntimeException("Package manager has died", e);     }   } 

    可以看到，queryIntentActivities的真正實現是在PackageManagerService.java中，函數代碼如下：

    

public List<ResolveInfo> queryIntentActivities(Intent intent, String resolvedType, int flags, int userId) {     if (!sUserManager.exists(userId))       return Collections.emptyList();     enforceCrossUserPermission(Binder.getCallingUid(), userId, false, "query intent activities");     ComponentName comp = intent.getComponent();     if (comp == null) {       if (intent.getSelector() != null) {         intent = intent.getSelector();         comp = intent.getComponent();       }     }        if (comp != null) {       // Explicit的Intent，直接根據component得到對應的ActivityInfo       final List<ResolveInfo> list = new ArrayList<ResolveInfo>(1);       final ActivityInfo ai = getActivityInfo(comp, flags, userId);       if (ai != null) {         final ResolveInfo ri = new ResolveInfo();         ri.activityInfo = ai;         list.add(ri);       }       return list;     }        // reader     synchronized (mPackages) {       final String pkgName = intent.getPackage();       if (pkgName == null) {         // Implicit Intent         return mActivities.queryIntent(intent, resolvedType, flags, userId);       }       final PackageParser.Package pkg = mPackages.get(pkgName);       if (pkg != null) {         // 指定了包名的Intent         return mActivities.queryIntentForPackage(intent, resolvedType, flags, pkg.activities, userId);       }       return new ArrayList<ResolveInfo>();     }   } 

    可以看到，Explicit Intent的實現較為簡單，我們重點來看一下Implict Intent實現。Implicit Intent調用了queryIntent方法，我們來看一下queryIntent的實現代碼：

  

 public List<ResolveInfo> queryIntent(Intent intent, String resolvedType, int flags, int userId) {     if (!sUserManager.exists(userId))       return null;     mFlags = flags;     return super.queryIntent(intent, resolvedType, (flags & PackageManager.MATCH_DEFAULT_ONLY) != 0, userId);   } 

    繼續跟蹤到IntentResolver.java的queryIntent方法，源碼如下：

    

public List<R> queryIntent(Intent intent, String resolvedType, boolean defaultOnly,       int userId) {     String scheme = intent.getScheme();        ArrayList<R> finalList = new ArrayList<R>();        // 最多有4輪匹配操作     F[] firstTypeCut = null;     F[] secondTypeCut = null;     F[] thirdTypeCut = null;     F[] schemeCut = null;        // 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("*")) {           if (resolvedType.length() != slashpos+2               || resolvedType.charAt(slashpos+1) != '*') {             // Not a wild card, so we can just look for all filters that             // completely match or wildcards whose base type matches.             firstTypeCut = mTypeToFilter.get(resolvedType);             secondTypeCut = mWildTypeToFilter.get(baseType);           } else {             // We can match anything with our base type.             firstTypeCut = mBaseTypeToFilter.get(baseType);             secondTypeCut = mWildTypeToFilter.get(baseType);           }           // Any */* types always apply, but we only need to do this           // if the intent type was not already */*.           thirdTypeCut = mWildTypeToFilter.get("*");         } else if (intent.getAction() != null) {           // The intent specified any type ({@literal *}/*). This           // can be a whole heck of a lot of things, so as a first           // cut let's use the action instead.           firstTypeCut = mTypedActionToFilter.get(intent.getAction());         }       }     }        // If the intent includes a data URI, then we want to collect all of     // the filters that match its scheme (we will further refine matches     // on the authority and path by directly matching each resulting filter).     if (scheme != null) {       schemeCut = mSchemeToFilter.get(scheme);     }        // If the intent does not specify any data -- either a MIME type or     // a URI -- then we will only be looking for matches against empty     // data.     if (resolvedType == null && scheme == null && intent.getAction() != null) {       firstTypeCut = mActionToFilter.get(intent.getAction());     }        FastImmutableArraySet<String> categories = getFastIntentCategories(intent);     if (firstTypeCut != null) {       buildResolveList(intent, categories, debug, defaultOnly,           resolvedType, scheme, firstTypeCut, finalList, userId);     }     if (secondTypeCut != null) {       buildResolveList(intent, categories, debug, defaultOnly,           resolvedType, scheme, secondTypeCut, finalList, userId);     }     if (thirdTypeCut != null) {       buildResolveList(intent, categories, debug, defaultOnly,           resolvedType, scheme, thirdTypeCut, finalList, userId);     }     if (schemeCut != null) {       buildResolveList(intent, categories, debug, defaultOnly,           resolvedType, scheme, schemeCut, finalList, userId);     }     sortResults(finalList);        return finalList;   } 

    具體的查詢匹配過程是由buildResolveList函數完成了。查詢的匹配實現我就不貼代碼了，大家自己去查詢看就好了。