本文以 Android 9.0 为准
概述
在《Android MediaProvider》 这篇文章中分析了 MediaProvider 的源码，不过当多个外部存储设备，并且存储大量文件时，MediaProvider 会存在扫描慢的情况，为了加快其扫描速度，修改策略为：
- 在第一次外部存储设备插入时，扫描数据存入数据库，拔出时不删除数据库
- 针对多个外部存储设备，存储多个数据表
- 第二次插入外部存储设备时，找到对应的数据库，清理数据库中的脏数据
当然，这种方式，在第一次扫描速度上，没有进行优化，也没有优化的空间，只能在第二次插拔上做文章，因为原生的 MediaProvider 会在拔出外部存储设备时删除数据库。
并且目前连接多个外部设备时，只操作一个外部数据库（数据库位置：/data/user/userid/com.android.providers.media/databases/external.db），这样就会导致数据量大，操作缓慢。
分析过程
通常来说，在 ContentProvider 中打开数据库的操作，应该在 onCreate() 方法中进行的 。
@Override
public boolean onCreate() {
...
// DatabaseHelper缓存
mDatabases = new HashMap<String, DatabaseHelper>();
// 绑定内部存储数据库
attachVolume(INTERNAL_VOLUME);
...
String state = Environment.getExternalStorageState();
if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state) ||
Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY.equals(state)) {
// 如果已挂载外部存储，绑定外部存储数据库
attachVolume(EXTERNAL_VOLUME);
}
...
return true;
}
可以看到打开数据库的位置在 attachVolume() 方法中：
/**
* Attach the database for a volume (internal or external).
* Does nothing if the volume is already attached, otherwise
* checks the volume ID and sets up the corresponding database.
*
* @param volume to attach, either {@link #INTERNAL_VOLUME} or {@link #EXTERNAL_VOLUME}.
* @return the content URI of the attached volume.
*/
private Uri attachVolume(String volume) {
...
// Update paths to reflect currently mounted volumes
// 更新路径以反映当前装载的卷
updateStoragePaths();
DatabaseHelper helper = null;
synchronized (mDatabases) {
helper = mDatabases.get(volume);
// 判断是否已经attached过了
if (helper != null) {
if (EXTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
// 确保默认的文件夹已经被创建在挂载的主要存储设备上，
// 对每个存储卷只做一次这种操作，所以当用户手动删除时不会打扰
ensureDefaultFolders(helper, helper.getWritableDatabase());
}
return Uri.parse("content://media/" + volume);
}
Context context = getContext();
if (INTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
// 如果是内部存储则直接实例化DatabaseHelper
helper = new DatabaseHelper(context, INTERNAL_DATABASE_NAME, true,
false, mObjectRemovedCallback);
} else if (EXTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
// 如果是外部存储的操作，只获取主要的外部卷ID
// Only extract FAT volume ID for primary public
final VolumeInfo vol = mStorageManager.getPrimaryPhysicalVolume();
if (vol != null) {
final StorageVolume actualVolume = mStorageManager.getPrimaryVolume();
final int volumeId = actualVolume.getFatVolumeId();
// Must check for failure!
// If the volume is not (yet) mounted, this will create a new
// external-ffffffff.db database instead of the one we expect. Then, if
// android.process.media is later killed and respawned, the real external
// database will be attached, containing stale records, or worse, be empty.
// 数据库都是以类似 external-ffffffff.db 的形式命名的，
// 后面的 8 个 16 进制字符是该 SD 卡 FAT 分区的 Volume ID。
// 该 ID 是分区时决定的，只有重新分区或者手动改变才会更改，
// 可以防止插入不同 SD 卡时数据库冲突。
if (volumeId == -1) {
String state = Environment.getExternalStorageState();
if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state) ||
Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY.equals(state)) {
// This may happen if external storage was _just_ mounted. It may also
// happen if the volume ID is _actually_ 0xffffffff, in which case it
// must be changed since FileUtils::getFatVolumeId doesn't allow for
// that. It may also indicate that FileUtils::getFatVolumeId is broken
// (missing ioctl), which is also impossible to disambiguate.
// 已经挂载但是sd卡是只读状态
Log.e(TAG, "Can't obtain external volume ID even though it's mounted.");
} else {
// 还没有挂载
Log.i(TAG, "External volume is not (yet) mounted, cannot attach.");
}
throw new IllegalArgumentException("Can't obtain external volume ID for " +
volume + " volume.");
}
// generate database name based on volume ID
// 根据volume ID设置数据库的名称
String dbName = "external-" + Integer.toHexString(volumeId) + ".db";
// 创建外部存储数据库
helper = new DatabaseHelper(context, dbName, false,
false, mObjectRemovedCallback);
mVolumeId = volumeId;
} else {
// external database name should be EXTERNAL_DATABASE_NAME
// however earlier releases used the external-XXXXXXXX.db naming
// for devices without removable storage, and in that case we need to convert
// to this new convention
// 外部数据库名称应为EXTERNAL_DATABASE_NAME
// 但是较早的版本对没有可移动存储的设备使用external-XXXXXXXX.db命名
// 在这种情况下，我们需要转换为新的约定
...
// 根据之前转换的数据库名，创建数据库
helper = new DatabaseHelper(context, dbFile.getName(), false,
false, mObjectRemovedCallback);
}
} else {
throw new IllegalArgumentException("There is no volume named " + volume);
}
// 缓存起来，标识已经创建过了数据库
mDatabases.put(volume, helper);
...
}
if (EXTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
// 给外部存储创建默认的文件夹
ensureDefaultFolders(helper, helper.getWritableDatabase());
}
return Uri.parse("content://media/" + volume);
}
可以总结：
- 如果此存储卷的 DatabaseHelper 已创建，则不执行任何操作。
- 对于内部存储，数据存储在 internal.db 中；
- 对于外部存储，获取主要的外部卷 ID，根据 ID 数据存储在 external-XXXXXXXX.db 中；
- 对于较早版本中的外部存储，数据保存在 external.db 中，需要转换为新的约定；
- 缓存 DatabaseHelper。
切入点是，对于外部存储，创建 DatabaseHelper 时，直接使用参数传递过来的 volumeId，打开 external-XXXXXXXX.db。
代码修改
一、MediaProvider
private Uri attachVolume(String volume) {
...
if (INTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
...
} else if (EXTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
// Only extract FAT volume ID for primary public
final VolumeInfo vol = mStorageManager.getPrimaryPhysicalVolume();
if (vol != null) {
final StorageVolume actualVolume = mStorageManager.getPrimaryVolume();
final int volumeId = actualVolume.getFatVolumeId();
...
} else {
...
}
} else {
throw new IllegalArgumentException("There is no volume named " + volume);
}
...
}
修改为
private Uri attachVolume(String volume) {
...
if (INTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
...
} else {
final VolumeInfo vol = mStorageManager.getPrimaryPhysicalVolume();
if (vol != null) {
int volumeId = -1;
try {
volumeId = Integer.valueOf(volume);
} catch (NumberFormatException e) {
e.printStackTrace();
}
...
} else {
...
}
}
...
}
那么 attachVolume(String volume) ，对于外部存储传入的 volume 就不应是 EXTERNAL_VOLUME 了，而应该是外部存储的 volumeId。
volumeId 可以通过 StorageVolume 的 getFatVolumeId 方法获取，本质就是将 UUID 转换的 int 值，而 UUID 是一个长度为 9 的字符串，类似与 “57E9-73B0”这样。
继而需要找到 attachVolume(String volume) 调用的地方，修改参数为 volumeId，找到有两个地方调用了：
1、onCreate() 方法中：
String state = Environment.getExternalStorageState();
if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state) ||
Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY.equals(state)) {
attachVolume(EXTERNAL_VOLUME);
}
可以通过 StorageManager.getStorageVolumes() 获取全部的 StorageVolume，因此修改为
final List<StorageVolume> storageVolumes = mStorageManager.getStorageVolumes();
String state;
for (StorageVolume storageVolume : storageVolumes) {
state = storageVolume.getState();
if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state) ||
Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY.equals(state)) {
attachVolume(String.valueOf(storageVolume.getFatVolumeId()));
}
}
2、在 insertInternal() 方法中：
private Uri insertInternal(Uri uri, int match, ContentValues initialValues,
ArrayList<Long> notifyRowIds) {
...
switch (match) {
case VOLUMES:
{
String name = initialValues.getAsString("name");
Uri attachedVolume = attachVolume(name);
if (mMediaScannerVolume != null && mMediaScannerVolume.equals(name)) {
DatabaseHelper dbhelper = getDatabaseForUri(attachedVolume);
if (dbhelper == null) {
Log.e(TAG, "no database for attached volume " + attachedVolume);
} else {
dbhelper.mScanStartTime = SystemClock.currentTimeMicro();
}
}
return attachedVolume;
}
}
...
}
这个方法调用的源头是在 MediaScannerService 中，下面分析扫描流程。
二、MediaScannerService
private void openDatabase(String volumeName) {
try {
ContentValues values = new ContentValues();
values.put("name", volumeName);
getContentResolver().insert(Uri.parse("content://media/"), values);
} catch (IllegalArgumentException ex) {
Log.w(TAG, "failed to open media database");
}
}
private void scan(String[] directories, String volumeName) {
Uri uri = Uri.parse("file://" + directories[0]);
// don't sleep while scanning
mWakeLock.acquire();
try {
ContentValues values = new ContentValues();
values.put(MediaStore.MEDIA_SCANNER_VOLUME, volumeName);
Uri scanUri = getContentResolver().insert(MediaStore.getMediaScannerUri(), values);
sendBroadcast(new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_STARTED, uri));
try {
if (volumeName.equals(MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME)) {
openDatabase(volumeName);
}
try (MediaScanner scanner = new MediaScanner(this, volumeName)) {
scanner.scanDirectories(directories);
}
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, "exception in MediaScanner.scan()", e);
}
getContentResolver().delete(scanUri, null, null);
} finally {
sendBroadcast(new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_FINISHED, uri));
mWakeLock.release();
}
}
由于 volumeName 不再是 EXTERNAL_VOLUME，修改 openDatabase() 执行的判断语句。
if (!volumeName.equals(MediaProvider.INTERNAL_VOLUME)) {
openDatabase(volumeName);
}
注意在调用 scan() 方法的地方，传入的 directories 根据 volume 做了一个判断，注意也要修正过来。
private final class ServiceHandler extends Handler {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
...
String volume = arguments.getString("volume");
String[] directories = null;
if (MediaProvider.INTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
// scan internal media storage
directories = new String[] {
Environment.getRootDirectory() + "/media",
Environment.getOemDirectory() + "/media",
Environment.getProductDirectory() + "/media",
};
}
// 这里的判断要修改 start
/*else if (MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {*/
else {
// 这里的判断要修改 end
// scan external storage volumes
if (getSystemService(UserManager.class).isDemoUser()) {
directories = ArrayUtils.appendElement(String.class,
mExternalStoragePaths,
Environment.getDataPreloadsMediaDirectory().getAbsolutePath());
} else {
directories = mExternalStoragePaths;
}
}
if (directories != null) {
if (false) Log.d(TAG, "start scanning volume " + volume + ": "
+ Arrays.toString(directories));
scan(directories, volume);
if (false) Log.d(TAG, "done scanning volume " + volume);
}
...
}
}
找到 volumeName 赋值的源头在 MediaScannerReceiver 中。
这里猜测，存在一个优化点，扫描的路径 directories，源码中是全部的外部存储路径，为了节省性能，directories 可以根据外部设备的 StorageVolume 的 getPath() 方法，进行单个路径扫描。如果要处理的话，我们在这里需要 MediaScannerReceiver 将路径传递过来。（还未验证，如果不行的话，就不要对 directories 进行修改了）。
三、MediaScannerReceiver
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
final String action = intent.getAction();
final Uri uri = intent.getData();
if (Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED.equals(action)) {
...
} else if (Intent.ACTION_LOCALE_CHANGED.equals(action)) {
...
} else {
if (uri.getScheme().equals("file")) {
...
if (Intent.ACTION_MEDIA_MOUNTED.equals(action)) {
// scan whenever any volume is mounted
scan(context, MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME);
}
...
}
}
}
所以切入点就是，在接收 ACTION_MEDIA_MOUNTED 广播的位置，获取到 Uri，传入 scan() 方法。
scan(context, uri.toString());
最后在回到 MediaScannerService 修改接收的参数 "volume"。
四、MediaScannerService
private final class ServiceHandler extends Handler {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
...
String volume = arguments.getString("volume");
String[] directories = null;
if (MediaProvider.INTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
// scan internal media storage
directories = new String[] {
Environment.getRootDirectory() + "/media",
Environment.getOemDirectory() + "/media",
Environment.getProductDirectory() + "/media",
};
}
// 这里需要修改 start
/*else if (MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
// scan external storage volumes
if (getSystemService(UserManager.class).isDemoUser()) {
directories = ArrayUtils.appendElement(String.class,
mExternalStoragePaths,
Environment.getDataPreloadsMediaDirectory().getAbsolutePath());
} else {
directories = mExternalStoragePaths;
}
}*/
else {
boolean isSinglePath = false;// 标记单个路径扫描
String[] singleStoragePath = new String[1];
try {
// Uri 转换为 File
File file = new File(new URI(volume));
// 根据 File 获取 StorageVolume
StorageVolume storageVolume = mStorageManager.getStorageVolume(file);
if (storageVolume != null) {
// 重新赋值 volume 为 volumeId
volume = String.valueOf(storageVolume.getFatVolumeId());
singleStoragePath[0] = storageVolume.getPath();
isSinglePath = true;
}
} catch (URISyntaxException e) {
e.printStackTrace();
}
if (getSystemService(UserManager.class).isDemoUser()) {
if (isSinglePath) {
directories = ArrayUtils.appendElement(String.class,
singleStoragePath,
Environment.getDataPreloadsMediaDirectory().getAbsolutePath());
} else {
directories = ArrayUtils.appendElement(String.class,
mExternalStoragePaths,
Environment.getDataPreloadsMediaDirectory().getAbsolutePath());
}
} else {
if (isSinglePath) {
directories = singleStoragePath;
} else {
directories = mExternalStoragePaths;
}
}
}
// 这里需要修改 end
if (directories != null) {
if (false) Log.d(TAG, "start scanning volume " + volume + ": "
+ Arrays.toString(directories));
scan(directories, volume);
if (false) Log.d(TAG, "done scanning volume " + volume);
}
...
}
}
五、ContentResolver
所有操作外部存储的地方，增删改查使用的 URI 中的 path 都要修改为 volumeId，才能正常运行，而 MediaStore.Audio.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI 就不能使用了，看下 URI 的组成：
public static final Uri EXTERNAL_CONTENT_URI = getContentUri("external");
public static Uri getContentUri(String volumeName) {
return Uri.parse(CONTENT_AUTHORITY_SLASH + volumeName +
"/audio/media");
}
再看下 MediaProvider 中是根据 URI 的 path 中 volumeName 去获取 DatabaseHelper：
private DatabaseHelper getDatabaseForUri(Uri uri) {
synchronized (mDatabases) {
if (uri.getPathSegments().size() >= 1) {
return mDatabases.get(uri.getPathSegments().get(0));
}
}
return null;
}
所以开发者使用中，只要传入 volumeId 即可完成闭环。
MediaStore.Audio.Media.getContentUri(volumeId)
问题点 ：
1、mVolumeId 需要处理吗，添加多个到 MatrixCursor?
// Used temporarily (until we have unique media IDs) to get an identifier
// for the current sd card, so that the music app doesn't have to use the
// non-public getFatVolumeId method
if (table == FS_ID) {
MatrixCursor c = new MatrixCursor(new String[] {"fsid"});
c.addRow(new Integer[] {mVolumeId});
return c;
}
目前没有处理，可以正常运行，先不处理该逻辑。
参考资料：
android 添加或者取消对于某种媒体文件格式的支持
Android源码个个击破之-多媒体扫描
Android媒体扫描详细解析之一
Android媒体扫描详细解析之二