安卓之DocumentsProvider应用场景以及优劣分析
文章摘要
本文深入探讨了安卓DocumentsProvider的应用场景，分析了其优势与不足，并提供了简单的代码实现。DocumentsProvider是安卓系统中用于文件存储与访问的关键组件，为应用开发者提供了强大的文件管理能力。
正文
DocumentsProvider概述
DocumentsProvider是安卓系统中的一个组件，允许应用以统一的方式访问和管理文件。它作为存储访问框架（Storage Access Framework, SAF）的一部分，为开发者提供了一种简便、统一的方式来浏览和操作用户的文件，无需直接访问文件系统。
应用场景
文件浏览器
文件管理器应用可以使用DocumentsProvider来访问和管理设备上的各种文件系统，包括内部存储、外部SD卡、云存储等。如Google的文件应用，
云服务集成
云存储服务如Google Drive、Dropbox等可以通过实现DocumentsProvider来将其云存储空间集成到Android的文件选择器中，使得其他应用可以轻松地访问和操作云端文件。
自定义文件源
对于需要展示非传统文件系统的应用（如网络文件、数据库内容等），可以通过实现自定义的DocumentsProvider来实现。
跨应用文件共享
应用可以使用DocumentsProvider与其他应用共享文件，例如一个图片编辑应用可能需要通过DocumentsProvider来获取用户从图库或文件管理器中选择的图片。
备份和恢复功能
应用可以使用DocumentsProvider来实现数据的备份和恢复功能，将用户数据保存到特定的位置，以便在需要时恢复。
优势分析
统一接口
DocumentsProvider提供了标准化的接口来访问和管理文件，使得不同应用之间的文件交互更加简单和一致。
安全性
通过SAF，应用可以请求用户授权以访问特定文件或文件夹，增强了用户隐私保护。
灵活性
支持自定义的DocumentsProvider，可以扩展以支持各种非标准的文件源。
兼容性
DocumentsProvider是Android系统的一部分，因此在大多数Android设备上都能得到良好的支持。
支持多种文档类型
DocumentsProvider 支持多种文档类型，如图片、视频、音频等，这使得开发人员可以更轻松地处理不同的文档类型。
遵循沙箱模型
DocumentsProvider 遵循沙箱模型，这意味着每个应用程序只能访问其自己的文档，而不能访问其他应用程序的文档。这有助于保护用户的数据隐私。
易于使用
DocumentsProvider 提供了一套简单易用的 API，使得开发人员可以轻松地实现文档浏览、编辑、存储等功能。
跨应用文件共享
通过DocumentsProvider，应用可以方便地与其他应用共享文件，增强了用户体验和应用间的协作能力。
不足分析
版本兼容性
早期版本的安卓可能不支持SAF和DocumentsProvider。
实现复杂性
实现一个自定义的DocumentsProvider需要对内容提供者和文件系统有深入的理解，这可能会增加开发的复杂性和难度。
性能考虑
对于大量文件的操作，如果不进行优化，可能会影响性能。
兼容性问题
虽然DocumentsProvider是Android系统的一部分，但在某些老旧或者定制的Android系统上可能存在兼容性问题。
缺乏对自定义文档的支持
DocumentsProvider 不支持自定义文档类型，这意味着如果你的应用程序需要处理特定的文档类型，你可能需要实现自己的文档访问机制。
代码实现（示例）
文件浏览
以下是一个简单的使用DocumentsProvider生成文件浏览器的代码实例。这个示例将展示如何创建一个基本的文件浏览Activity，该Activity可以列出由DocumentsProvider提供的文件和目录。
首先，我们需要在AndroidManifest.xml中声明和注册我们的DocumentsProvider。
<uses-permission android:name="android.permission.MANAGE_DOCUMENTS" /> <provider android:name=".FileBrowserDocumentsProvider" android:authorities="com.example.filebrowser.documentsprovider" android:exported="true" android:grantUriPermissions="true" android:permission="android.permission.MANAGE_DOCUMENTS"> <intent-filter> <action android:name="android.content.action.DOCUMENTS_PROVIDER" /> </intent-filter> <meta-data android:name="android.content.extra.AUTHORITY" android:value="com.example.documentsprovider" /> </provider>
然后，我们创建一个实现DocumentsProvider的类：
public class FileBrowserDocumentsProvider extends DocumentsProvider { private static final String ROOT_ID = "root"; @Override public boolean onCreate() { return true; } @Nullable @Override public Cursor queryRoots(@Nullable String[] projection) throws FileNotFoundException { MatrixCursor cursor = new MatrixCursor(resolveRootProjection(projection)); // 添加一个虚拟的根目录 cursor.newRow() .add(ROOT_ID) // _id .add("Internal Storage") // document_id .add(null) // parent_document_id .add("internal_storage") // mime_type .add(R.drawable.ic_folder) // icon .add(true) // is_directory .add(false) // is_root .add(true) // is_virtual .add("") // display_name .add(getPathForDocId(ROOT_ID)) // summary .add(null); // capabilities return cursor; } @Nullable @Override public Cursor queryDocument(@NonNull String docId, @Nullable String[] projection) throws FileNotFoundException { // 实现查询单个文件或目录的逻辑 // ... } @Nullable @Override public Cursor queryChildDocuments(@NonNull String parentDocId, @Nullable String[] projection, @Nullable String sortOrder) throws FileNotFoundException { // 实现查询子文件或子目录的逻辑 // ... } @Nullable @Override public ParcelFileDescriptor openDocument(@NonNull String docId, @NonNull String mode, @Nullable CancellationSignal signal) throws FileNotFoundException { // 打开指定文档并返回ParcelFileDescriptor // ... } private String getPathForDocId(String docId) { // 根据docId获取对应的文件路径 // ... } // 其他需要重写的方法... }
接下来，我们创建一个Activity来显示文件浏览器。
public class FileBrowserActivity extends AppCompatActivity { private RecyclerView recyclerView; private FileBrowserAdapter adapter; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_file_browser); recyclerView = findViewById(R.id.recycler_view); recyclerView.setLayoutManager(new LinearLayoutManager(this)); adapter = new FileBrowserAdapter(); recyclerView.setAdapter(adapter); loadFiles(); } private void loadFiles() { Uri uri = DocumentsContract.buildRootsUri(FileBrowserDocumentsProvider.AUTHORITY); CursorLoader cursorLoader = new CursorLoader(this, uri, null, null, null, null); cursorLoader.registerListener(0, new Loader.OnLoadCompleteListener<Cursor>() { @Override public void onLoadComplete(Loader<Cursor> loader, Cursor data) { adapter.swapCursor(data); } }); cursorLoader.startLoading(); } private class FileBrowserAdapter extends CursorAdapter { public FileBrowserAdapter() { super(FileBrowserActivity.this, null, 0); } @Override public View newView(Context context, Cursor cursor, ViewGroup parent) { View itemView = LayoutInflater.from(context).inflate(R.layout.item_file_browser, parent, false); return itemView; } @Override public void bindView(View view, Context context, Cursor cursor) { TextView textView = view.findViewById(R.id.text_view); textView.setText(cursor.getString(cursor.getColumnIndex(DocumentsContract.Document.COLUMN_DISPLAY_NAME))); ImageView imageView = view.findViewById(R.id.image_view); int iconResId = cursor.getInt(cursor.getColumnIndex(DocumentsContract.Root.COLUMN_ICON)); imageView.setImageResource(iconResId); } } }
在实际应用中，开发者需要根据自己的需求来扩展这些方法，以支持特定的文件操作和管理功能。
跨应用文件共享
以下是一个使用DocumentsProvider实现跨应用文件共享的Java代码实例。这个示例将展示如何创建一个简单的DocumentsProvider，该提供者可以共享一个特定的文件夹给其他应用。
首先，我们需要在AndroidManifest.xml中声明和注册我们的DocumentsProvider。
<provider android:name=".FileSharingDocumentsProvider" android:authorities="com.example.filesharing.documentsprovider" android:exported="true" />
然后，我们创建一个实现DocumentsProvider的类。
public class FileSharingDocumentsProvider extends DocumentsProvider { private static final String AUTHORITY = "com.example.filesharing.documentsprovider"; private static final String ROOT_ID = "root"; private static final String SHARED_FOLDER_PATH = "/sdcard/shared_files"; @Override public boolean onCreate() { return true; } @Nullable @Override public Cursor queryRoots(@Nullable String[] projection) throws FileNotFoundException { MatrixCursor cursor = new MatrixCursor(resolveRootProjection(projection)); // 添加一个虚拟的根目录，指向我们要共享的文件夹 cursor.newRow() .add(ROOT_ID) // _id .add("Shared Files") // document_id .add(null) // parent_document_id .add("vnd.android.document/directory") // mime_type .add(R.drawable.ic_folder) // icon .add(true) // is_directory .add(false) // is_root .add(true) // is_virtual .add("Shared Files") // display_name .add(SHARED_FOLDER_PATH) // summary .add(DocumentsContract.Root.FLAG_SUPPORTS_IS_CHILD); // capabilities return cursor; } @Nullable @Override public Cursor queryDocument(@NonNull String docId, @Nullable String[] projection) throws FileNotFoundException { // 实现查询单个文件或目录的逻辑 // ... } @Nullable @Override public Cursor queryChildDocuments(@NonNull String parentDocId, @Nullable String[] projection, @Nullable String sortOrder) throws FileNotFoundException { if (ROOT_ID.equals(parentDocId)) { File sharedFolder = new File(SHARED_FOLDER_PATH); List<String> filesList = new ArrayList<>(); for (File file : sharedFolder.listFiles()) { filesList.add(file.getName()); } MatrixCursor cursor = new MatrixCursor(resolveDocumentProjection(projection)); for (String fileName : filesList) { cursor.newRow() .add(fileName) // _id .add(fileName) // document_id .add(ROOT_ID) // parent_document_id .add(getMimeTypeForFile(fileName)) // mime_type .add(0) // flags .add(fileName) // display_name .add("") // summary .add(0); // size } return cursor; } else { throw new FileNotFoundException("Invalid parent document ID: " + parentDocId); } } @Nullable @Override public ParcelFileDescriptor openDocument(@NonNull String docId, @NonNull String mode, @Nullable CancellationSignal signal) throws FileNotFoundException { File file = new File(SHARED_FOLDER_PATH, docId); if (!file.exists()) { throw new FileNotFoundException("File not found: " + docId); } int fileMode = parseMode(mode); return ParcelFileDescriptor.open(file, fileMode); } private String getMimeTypeForFile(String fileName) { // 根据文件名获取对应的MIME类型 // ... } private int parseMode(String mode) { // 将mode字符串（如"r"、"w"、"rw"）转换为相应的ParcelFileDescriptor打开模式（如MODE_READ_ONLY、MODE_WRITE_ONLY、MODE_READ_WRITE） // ... } // 其他需要重写的方法... }
在这个示例中，我们创建了一个名为FileSharingDocumentsProvider的类，它继承自DocumentsProvider并实现了几个核心方法。这个提供者提供了一个虚拟的根目录，指向我们想要共享的文件夹（在这个例子中是"/sdcard/shared_files"）。当我们查询这个根目录的子文档时，提供者会列出该文件夹中的所有文件，并返回它们的信息。
现在，其他应用可以通过以下方式访问到这个共享文件夹。
Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_OPEN_DOCUMENT); intent.addCategory(Intent.CATEGORY_OPENABLE); intent.setType("*/*"); startActivityForResult(intent, REQUEST_CODE_OPEN_DOCUMENT); 在onActivityResult()方法中，你可以获取到用户选择的文件的Uri： @Override protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, @Nullable Intent data) { super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data); if (requestCode == REQUEST_CODE_OPEN_DOCUMENT && resultCode == RESULT_OK && data != null) { Uri uri = data.getData(); // 使用获取到的Uri进行文件操作 // ... } }
请注意，这只是一个基础的示例，实际的DocumentsProvider可能需要处理更多的细节，例如权限控制、错误处理、文件操作等。此外，这个示例假设你已经有一个名为"/sdcard/shared_files"的文件夹，并且你的应用有读取和写入该文件夹的权限。在实际应用中，你需要根据你的需求和目标文件系统的特性来实现DocumentsProvider的相应方法。
总结
DocumentsProvider为安卓应用开发者提供了一种强大而灵活的文件管理方式。通过了解其应用场景、优势与不足，并结合实际的代码实现，开发者可以更有效地利用这一工具来增强应用的文件管理功能。