从Android源码剖析Intent查询匹配的实现
前言
这篇文章主要是介绍一下android intent，并且从android源码的角度对intent查询匹配过程进行分析。
intent介绍
intent的中文是“意图”的意思，而意图是一个非常抽象的概念，那么在android的编码设计中，如何实例化意图呢？因此android系统明确指定一个intent可由两方面属性来衡量。
主要属性：包括action和data。其中action用于表示该intent所表达的动作意图，data用于表示该action所操作的数据。
次要属性：包括category、type、component和extras。其中category表示类别，type表示数据的mime类型，component可用于指定特定的intent的响应者（例如指定intent为某个包下的某个class类），extras用于承载其他的信息。
android系统中主要有两种类型的intent，显示intent（explicit intent）和隐式intent（implicit intent）。
explicit intent：这类intent明确指明了要找哪个component。在代码中可以通过setclassname或者setcomponent来锁定目标对象。
implicit intent：这类intent不明确指明要启动哪个component，而是设置action、data、category让系统来筛选出合适的component。
接下来，写两个代码示例，来介绍一下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，从源码里面去看，发现setclassname也是借助了componentname实现了explicit intent。源码如下：
public intent setclassname(string packagename, string classname) {
mcomponent = new componentname(packagename, classname);
return this;
}
然后，在给出一个implict intent的代码示例。我这里用一个activity标注一些intent filter为例，然后在写一个intent用于启动它。
<activity
android:name=".sendintenttype">
<intent-filter >
<action android:name="justtest"/>
<category android:name="justcategory"/>
</intent-filter>
</activity>
在当前应用的androidmanifest.xml中，给sendintenttype类增加了intent-filter，action的名字为“justtest”，category的名字为“justcategory”。启动该activity的代码如下：
private void startimplictintent() {
intent intent = new intent();
intent.setaction("justaction");
intent.addcategory("justcategory");
startactivity(intent);
}
系统在匹配implict intent的过程中，将以intent filter列出的3项内容为参考标准，具体步骤如下：
- 首先匹配intentfilter的action，如果intent设置的action不满足intentfilter的action，则匹配失败。如果intentfilter未设定action或者设定的action相同，则匹配成功。
- 然后检查intentfilter的category，匹配方法同action的匹配相同，唯一例外的是当category为category_default的情况。
- 最后检查data。
activityi信息的管理
从上面的分析可以看出，系统的匹配intent的过程中，首先需要管理当前系统中所有activity信息。activity的信息是packagemanagerservice在扫描apk的时候进行收集和管理的。相关源码如下：
// 处理该package的activity信息
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");
}
上面代码中，有两个比较重要的数据结构，如下图所示。
结合代码和上图的数据结构，可知：
macitivitys为activityintentresolver类型，是pkms的成员变量，用于保存系统中所有与activity相关的信息。此数据结构内部也有一个mactivities变量，它以componentname为key，保存packageparser.activity对象。
从apk中解析得到的所有和acitivity相关的信息（包括xml中声明的intentfilter标签）都由packageparser.activity来保存。
前面代码中调用addactivity函数完成了私有信息的公有化。addactivity函数的代码如下：
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)) {
// 非系统apk的priority必须为0
intent.setpriority(0);
}
addfilter(intent);
}
}
接下来看一下addfilter函数。函数源码如下：
public void addfilter(f f) {
// mfilters保存所有intentfilter信息
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: ");
}
}
这里又出现了几种数据结构，它们的类似都是arraymap<string, f[ ]>，其中f为模板参数。
- mschemetofilter：用于保存uri中与scheme相关的intentfilter信息。
- mactiontofilter：用于保存仅设置action条件的intentfilter信息。
- mtypedactiontofilter：用于保存既设置了action又设置了data的mime类型的intentfilter信息。
了解了大概的数据结构之后，我们来看一下register_intent_filter的函数实现：
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;
}
然后又是一个addfilter函数，明显是一个函数重载，我们来看一下这个addfilter的实现：
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);
}
}
}
其实代码还是很简单的，如果f数组存在，则判断容量，不够则扩容，够的话就找到位置插入。如果f数组不存在，则创建一个容量为2的数组，将0号元素赋值为该filter。
intent匹配查询分析
客户端通过applicationpackagemanager输出的queryintentactivities函数向packagemanagerservice发起一次查询请求，代码如下：
@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的真正实现是在packagemanagerservice.java中，函数代码如下：
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，直接根据component得到对应的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的实现较为简单，我们重点来看一下implict intent实现。implicit intent调用了queryintent方法，我们来看一下queryintent的实现代码：
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);
}
继续跟踪到intentresolver.java的queryintent方法，源码如下：
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轮匹配操作
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;
}
具体的查询匹配过程是由buildresolvelist函数完成了。查询的匹配实现我就不贴代码了，大家自己去查询看就好了。