Intent匹配规则以及解析框架深入分析

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本文原创，转载必须注明出处 :http://blog.csdn.net/qinjuning

前言：本文博客是公司培训之间的PPT整理而成，在此把相关的细节发布出来，希望对大家能有所帮助。

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

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);
	    //...
	}
	//...
}

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：

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：

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类

作用：保存了每个<intent-filter>节点信息

ActivityIntentInfo类：继承至IntentInfo类

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

ServiceIntentInfo：继承至IntentInfo类

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：

//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

望大家能参考源码，认真理解Intent匹配过程。

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2012-03-25 19:03
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