【Android基础】系统数据库通信使用方式

16 Nov 2022 in 博客目录

本文介绍了Android系统数据库通信使用方式

Settings.System数据库本来是用来存储用户偏好设置的机制，在车载系统开发时，由于车辆的设置信号都发给了底层的控制器ECU等去记忆了，这一块更多的是被用来做键值对存储和 IPC跨进程通信使用。

存储位置和权限

在Android中，用户的默认设置和偏好设置是存在数据库中，在Android 6.0 以前，settings的数据是存在settings.db中，系统可以通过sqlite来进行读写。这样的话，所有的第三方应用都可以对settings.db进行操作，修改用户设置的数据。存储位置为，{system, secure, global} 对应的是目录 /data/data/com.android.providers.settings/databases/settings.db 的三个表。

所以在在Android 6.0版本以后，SettingsProvider被重构，从安全和性能等方面考虑，把SettingsProvider中原本保存在settings.db中的数据，目前全部保存在XML文件中。一般位于 /data/system/users/0 目录下，该目录的settings_global.xml，settings_secure.xml和settings_system.xml三个xml文件就是SettingsProvider中的数据文件。

Settingsprovider中对数据也进行了分类，分别是Global、System、Secure、Ssaid四种类型，说明如下:

Global：所有的偏好设置对系统的所有用户公开，第三方APP有读没有写的权限；
System：包含各种各样的用户偏好系统设置，第三方APP有读没有写的权限；
Secure：安全性的用户偏好系统设置，第三方APP有读没有写的权限。
另外，还有一个不被熟知的Ssaid 表：此表包括所有应用的id；这样的话，只是可以从文件权限类型来做权限的管控，可以让第三方APP有读没有写的权限，或者直接不给读写权限等

车载使用很多，可以当作键值对存储使用，也可以多进程共享发通知使用。

第三方APP使用

读取数据

使用adb写入一个测试字段

montecarlo:/ # settings put global audio_test_result 234

使用Settings.Global.getInt来读取这个字段，可以看到显示。

CoroutineScope(Dispatchers.IO).launch {
    val tesetData = Settings.Global.getInt(this@MainActivity.contentResolver, "audio_test_result")
    Log.i(TAG, "getGlobalData : $tesetData")
}

监听

除了单次读取数据库的值，还可以通过 contentResolver.registerContentObserver 来添加持续的监听。

private val observer = object : ContentObserver(null) {
    override fun onChange(selfChange: Boolean) {
        val stringData =
            Settings.System.getString(
                appContext.contentResolver,
                ACTION_MUTUAL_NOTIFY
            )
        debugLog("onChange: data:$stringData")
    }
}

fun registerSystemSettingOberver() {
    appContext.contentResolver.registerContentObserver(
        Settings.System.getUriFor(ACTION_MUTUAL_NOTIFY),
        true,
        observer
    )
}

fun unRegisterSystemSettingOberver() {
    appContext.contentResolver.unregisterContentObserver(
        observer
    )
}

尝试写入

CoroutineScope(Dispatchers.IO).launch {
    Settings.Global.putInt(this@MainActivity.contentResolver, "audio_test_result", 2415)
}

报错信息可以看到系统拒绝了第三方APP的写入操作：

Process: com.example.composedemo, PID: 28630
java.lang.SecurityException: Permission denial: writing to settings requires:android.permission.WRITE_SECURE_SETTINGS
at android.os.Parcel.createExceptionOrNull(Parcel.java:3011)
at android.os.Parcel.createException(Parcel.java:2995)
at android.os.Parcel.readException(Parcel.java:2978)
at android.database.DatabaseUtils.readExceptionFromParcel(DatabaseUtils.java:190)
at android.database.DatabaseUtils.readExceptionFromParcel(DatabaseUtils.java:142)
at android.content.ContentProviderProxy.call(ContentProviderNative.java:732)
at android.provider.Settings$NameValueCache.putStringForUser(Settings.java:3017)
at android.provider.Settings$Global.putStringForUser(Settings.java:16970)
at android.provider.Settings$Global.putString(Settings.java:16811)
at android.provider.Settings$Global.putInt(Settings.java:17041)
at com.example.composedemo.MainActivity$onCreate$1.invokeSuspend(MainActivity.kt:42)
at kotlin.coroutines.jvm.internal.BaseContinuationImpl.resumeWith(ContinuationImpl.kt:33)
at kotlinx.coroutines.DispatchedTask.run(DispatchedTask.kt:108)
at kotlinx.coroutines.internal.LimitedDispatcher$Worker.run(LimitedDispatcher.kt:115)
at kotlinx.coroutines.scheduling.TaskImpl.run(Tasks.kt:103)
at kotlinx.coroutines.scheduling.CoroutineScheduler.runSafely(CoroutineScheduler.kt:584)
at kotlinx.coroutines.scheduling.CoroutineScheduler$Worker.executeTask(CoroutineScheduler.kt:793)
at kotlinx.coroutines.scheduling.CoroutineScheduler$Worker.runWorker(CoroutineScheduler.kt:697)
at kotlinx.coroutines.scheduling.CoroutineScheduler$Worker.run(CoroutineScheduler.kt:684)
Suppressed: kotlinx.coroutines.internal.DiagnosticCoroutineContextException: [StandaloneCoroutine{Cancelling}@d6b0268, Dispatchers.IO]
Caused by: android.os.RemoteException: Remote stack trace:
at com.android.providers.settings.SettingsProvider.enforceWritePermission(SettingsProvider.java:2299)
at com.android.providers.settings.SettingsProvider.mutateGlobalSetting(SettingsProvider.java:1452)
at com.android.providers.settings.SettingsProvider.insertGlobalSetting(SettingsProvider.java:1406)
at com.android.providers.settings.SettingsProvider.call(SettingsProvider.java:450)
at android.content.ContentProvider.call(ContentProvider.java:2511)

系统APP的通信

系统app可以写入系统数据库的内容，很多场景下也被用来作为 IPC 多进程通信的方式。

有两种使用场景

数据传输

一方来修改需要传输的值，另一方监听变化读取获取。

修改数据库的值，以字符串数据为例，调用 Settings.System.putString()

修改方：

fun changeSystemSettingData() {
    val tsStringData = "test string"
    Settings.System.putString(
        appContext.contentResolver,
        ACTION_MUTUAL_NOTIFY,
        tsStringData
    )
}

接收方，这里和第三方APP没有区别：

private val observer = object : ContentObserver(null) {
    override fun onChange(selfChange: Boolean) {
        val stringData =
            Settings.System.getString(
                appContext.contentResolver,
                ACTION_MUTUAL_NOTIFY
            )
        debugLog("onChange: data:$stringData")
    }
}

fun registerSystemSettingOberver() {
    appContext.contentResolver.registerContentObserver(
        Settings.System.getUriFor(ACTION_MUTUAL_NOTIFY),
        true,
        observer
    )
}

fun unRegisterSystemSettingOberver() {
    appContext.contentResolver.unregisterContentObserver(
        observer
    )
}

单次通知式

这种类似于广播，做触发式的逻辑，但是希望点对点建立通信协议，互相发通知。

一般是在一个单独的Service里面加入监听和发送通知的逻辑，同时还要屏蔽自己发出去的通知。

修改数据库的值，以字符串数据为例，调用 Settings.System.putString()

需要注意的是，这里的onChange回调是只有在变化时才会调用的。如果两次写入的是一样的值，接收方是收不到通知的。

所以这种连续发通知式的调用，再调用写入之后，还要调用notifyChange()方法。

fun changeSystemSettingData() {
    val tsStringData = "same string"
    Settings.System.putString(
        appContext.contentResolver,
        ACTION_MUTUAL_NOTIFY,
        tsStringData
    )
    appContext.contentResolver.notifyChange(
        Settings.System.getUriFor(ACTION_MUTUAL_NOTIFY), null
    )
}

如果是两方需要互相发通知怎么办呢，自己发出去的修改，自己的observer也收到了。

这时候我们打开notifyChange的源码看一看：

    /**
     * Notify registered observers that a row was updated and attempt to sync
     * changes to the network.
     * <p>
     * To observe events sent through this call, use
     * {@link #registerContentObserver(Uri, boolean, ContentObserver)}.
     * <p>
     * Starting in {@link android.os.Build.VERSION_CODES#O}, all content
     * notifications must be backed by a valid {@link ContentProvider}.
     *
     * @param uri The uri of the content that was changed.
     * @param observer The observer that originated the change, may be
     *            <code>null</null>. The observer that originated the change
     *            will only receive the notification if it has requested to
     *            receive self-change notifications by implementing
     *            {@link ContentObserver#deliverSelfNotifications()} to return
     *            true.
     */
    public void notifyChange(@NonNull Uri uri, @Nullable ContentObserver observer) {
        notifyChange(uri, observer, true /* sync to network */);
    }

在调用notifyChange的时候，将第二个参数observer传入自己这方的监听器，同时observer在继承的时候，需要复写deliverSelfNotifications()方法返回true，这样在自己发通知的时候，onChangee方法的回调selfChange标志位会被正确的置为true，可以用以筛选。

private val observer = object : ContentObserver(null) {
    override fun onChange(selfChange: Boolean) {
        val stringData =
            Settings.System.getString(
                appContext.contentResolver,
                ACTION_MUTUAL_NOTIFY
            )
        debugLog("onChange: data:$stringData selfchange:$selfChange")
    }

    override fun deliverSelfNotifications() = true
}

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尝试写入

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