Android MediaScanner

Android MediaScanner 详尽分析

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Android开发系列 2010-12-18 08:17 25883人阅读
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androidjnistringpathnullnotifications

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MediaScanner分析

一 MediaScannerService

多媒体扫描是从MediaScannerService开始的。这是一个单独的package。位于

packages/providers/MediaProvider：含以下java文件

l MediaProvider.java

l MediaScannerReceiver.java

l MediaScannerService.java

l MediaThumbRequest.java

分析这个目录的Android.mk文件，发现它运行的进程名字就是android.process.media。

application android:process=android.process.media

1.1 MediaScannerReceiver

这个类从BroadcastReceiver中派生，用来接收任务的。

MediaScannerReceiver extends BroadcastReceiver
在它重载的onRecieve函数内有以下几种走向：
if (action.equals(Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED)) {
// 收到”启动完毕“广播后，扫描内部存储
scan(context, MediaProvider.INTERNAL_VOLUME);
} else {
……….
if (action.equals(Intent.ACTION_MEDIA_MOUNTED) &&

externalStoragePath.equals(path)) {
/收到MOUNT信息后，扫描外部存储
scan(context, MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME);
}
else if (action.equals(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_SCAN_FILE) &&
path != null && path.startsWith(externalStoragePath + "/")) {
//收到请求要求扫描某个文件，注意不会扫描内部存储上的文件
scanFile(context, path);
…………………………..
}
……下面是它调用的scan函数：
scan(Context context, String volume)
Bundle args = new Bundle();
args.putString("volume", volume);
//直接启动MediaScannerService了，
context.startService(
new Intent(context, MediaScannerService.class).putExtras(args));

总结：

MediaScannerReceiver是用来接收任务的，它收到广播后，会启动MediaService进行扫描工作。

下面看看MediaScannerService.

1.2 MediaScannerService

MSS标准的从Service中派生下来，

MediaScannerService extends Service implements Runnable
//注意：是一个Runnable…，可能有线程之类的东西存在

下面从Service的生命周期的角度来看看它的工作。

1. onCreate

public void onCreate()
PowerManager pm = (PowerManager)getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
mWakeLock = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, TAG);
//获得电源锁，防止在扫描过程中休眠
//单独搞一个线程去跑扫描工作，防止ANR
Thread thr = new Thread(null, this, "MediaScannerService");
thr.start();

2. onStartCommand

@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)
{
//注意这个handler，是在另外一个线程中创建的，往这个handler里sendMessage
//都会在那个线程里边处理
//不明白的可以去查看handler和Looper机制

//这里就是同步机制，等待mServiceHandler在另外那个线程创建完毕
while (mServiceHandler == null) {
synchronized (this) {
try {
wait(100);
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}

if (intent == null) {
Log.e(TAG, "Intent is null in onStartCommand: ",
new NullPointerException());
return Service.START_NOT_STICKY;
}

Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
msg.arg1 = startId;
msg.obj = intent.getExtras();
//把MediaScannerReceiver发出的消息传递到另外那个线程去处理。
mServiceHandler.sendMessage(msg);
………….

基本上MSR(MediaScannerReceiver)发出的请求都会传到onStartCommand中处理。如果有多个存储的话，也只能一个一个扫描了。

下面看看那个线程的主函数

3. run

public void run()
{
// reduce priority below other background threads to avoid interfering
// with other services at boot time.
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND +
Process.THREAD_PRIORITY_LESS_FAVORABLE);
//不明白的去看看Looper和handler的实现
Looper.prepare();//把这个looper对象设置到线程本地存储

mServiceLooper = Looper.myLooper();
mServiceHandler = new ServiceHandler();//创建handler，默认会把这个looper
//的消息队列赋值给handler的消息队列，这样往handler中发送消息就是往这个线程的looper发

Looper.loop();//消息循环，内部会处理消息队列中的消息
//也就是handleMessage函数
}

上面handler中加入了一个扫描请求（假设是外部存储的），所以要分析handleMessage函数。

4. handleMessage

private final class ServiceHandler extends Handler
{
@Override
public void handleMessage(Message msg)
{
Bundle arguments = (Bundle) msg.obj;
String filePath = arguments.getString("filepath");

try {
……… 这里不讲了
} else {
String volume = arguments.getString("volume");
String[] directories = null;
if (MediaProvider.INTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
//是扫描内部存储的请求？
// scan internal media storage
directories = new String[] {
Environment.getRootDirectory() + "/media",
};
}
else if (MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME.equals(volume)) {
//是扫描外部存储的请求?获取外部存储的路径
directories = new String[] {
Environment.getExternalStorageDirectory().getPath(),
};
}
if (directories != null) {
//真正的扫描开始了，上面只不过是把存储路径取出来罢了.
scan(directories, volume);
…..
//扫描完了，就把service停止了
stopSelf(msg.arg1);
}
};

5. scan函数

private void scan(String[] directories, String volumeName) {
mWakeLock.acquire();
//下面这三句话很深奥…
//从 getContentResolver获得一个ContentResover，然后直接插入
//根据AIDL，这个ContentResover的另一端是MediaProvider。只要去看看它的
//insert函数就可以了
//反正这里知道获得了一个扫描URI即可。
ContentValues values = new ContentValues();
values.put(MediaStore.MEDIA_SCANNER_VOLUME, volumeName);
Uri scanUri = getContentResolver().insert(MediaStore.getMediaScannerUri(), values);

Uri uri = Uri.parse("file://" + directories[0]);
//发送广播，通知扫描开始了
sendBroadcast(new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_STARTED, uri));

try {
if (volumeName.equals(MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME)) {
openDatabase(volumeName);
}
//创建真正的扫描器
MediaScanner scanner = createMediaScanner();
//交给扫描器去扫描文件夹 scanDirectories
scanner.scanDirectories(directories, volumeName);
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, "exception in MediaScanner.scan()", e);

}
//删除扫描路径
getContentResolver().delete(scanUri, null, null);
//通知扫描完毕
sendBroadcast(new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_FINISHED, uri));
mWakeLock.release();
}

说说上面那个深奥的地方，在MediaProvider中重载了insert函数，insert函数会调用insertInternal函数。

如下：

private Uri insertInternal(Uri uri, ContentValues initialValues) {
long rowId;
int match = URI_MATCHER.match(uri);
// handle MEDIA_SCANNER before calling getDatabaseForUri()
//刚才那个insert只会走下面这个分支，其实就是获得一个地址….
//太绕了！！！！！
if (match == MEDIA_SCANNER) {
mMediaScannerVolume = initialValues.getAsString(MediaStore.MEDIA_SCANNER_VOLUME);
return MediaStore.getMediaScannerUri();
}
……..

再看看它创建了什么样的Scanner，这就是MSS中的createMediaScanner

private MediaScanner createMediaScanner() {
//下面这个MediaScanner在framework/base/中，待会再分析
MediaScanner scanner = new MediaScanner(this);
//设置当前的区域，这个和字符编码有重大关系。
Locale locale = getResources().getConfiguration().locale;
if (locale != null) {
String language = locale.getLanguage();
String country = locale.getCountry();
String localeString = null;
if (language != null) {
if (country != null) {
//给扫描器设置当前国家和语言。
scanner.setLocale(language + "_" + country);
} else {
scanner.setLocale(language);
}
}
}
return scanner;
}

至此，MSS的任务完成了。接下来是MediaScanner的工作了。

6. 总结

MSS的工作流程如下：

l 1 单独启动一个带消息循环的工作线程。

l 2 主线程接收系统发来的任务，然后发送给工作线程去处理。

l 3 工作线程接收任务，创建一个MediaScanner去扫描。

l 4 MSS顺带广播一下扫描工作启动了，扫描工作完毕了。

二 MediaScanner

MediaScanner位置在

frameworks/base/media/下，包括jni和java文件。

先看看java实现。

这个类巨复杂，而且和MediaProvider交互频繁。在分析的时候要时刻回到MediaProvider去看看。

1. 初始化

public class MediaScanner
{
static {
//libmedia_jni.so的加载是在MediaScanner类中完成的
//这么重要的so为何放在如此不起眼的地方加载？？？
System.loadLibrary("media_jni");
native_init();
}
public MediaScanner(Context c) {
native_setup();//调用jni层的初始化，暂时不用看了，无非就是一些
//初始化工作，待会在再进去看看
……..
}

刚才MSS中是调用scanDirectories函数，我们看看这个。

2. scanDirectories

public void scanDirectories(String[] directories, String volumeName) {
try {
long start = System.currentTimeMillis();
initialize(volumeName);//初始化
prescan(null);//扫描前的预处理
long prescan = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; i < directories.length; i++) {
//扫描文件夹，这里有一个很重要的参数 mClient
// processDirectory是一个native函数
processDirectory(directories[i], MediaFile.sFileExtensions, mClient);
}
long scan = System.currentTimeMillis();
postscan(directories);//扫描后处理
long end = System.currentTimeMillis();
…..打印时间，异常处理…没了…

下面简单讲讲initialize ，preScan和postScan都干嘛了。

private void initialize(String volumeName) {
//打开MediaProvider，获得它的一个实例
mMediaProvider = mContext.getContentResolver().acquireProvider("media");
//得到一些uri
mAudioUri = Audio.Media.getContentUri(volumeName);
mVideoUri = Video.Media.getContentUri(volumeName);
mImagesUri = Images.Media.getContentUri(volumeName);
mThumbsUri = Images.Thumbnails.getContentUri(volumeName);
//外部存储的话，可以支持播放列表之类的东西，搞了一些个缓存池之类的
//如mGenreCache等
if (!volumeName.equals("internal")) {
// we only support playlists on external media
mProcessPlaylists = true;
mGenreCache = new HashMap<String, Uri>();
…

preScan，这个函数很复杂：

大概就是创建一个FileCache，用来缓存扫描文件的一些信息，例如last_modified等。这个FileCache是从MediaProvider中已有信息构建出来的，也就是历史信息。后面根据扫描得到的新信息来对应更新历史信息。

postScan,这个函数做一些清除工作，例如以前有video生成了一些缩略图，现在video文件被干掉了，则对应的缩略图也要被干掉。

另外还有一个mClient，这个是从MediaScannerClient派生下来的一个东西，里边保存了一个文件的一些信息。后续再分析。

刚才说到，具体扫描工作是在processDirectory函数中完成的。这个是一个native函数。

在frameworks/base/media/jni/android_media_MediaScanner.cpp中。

三 MediaScanner JNI层分析

MediaScanner JNI层内容比较多，单独搞一节分析吧。

先看看android_media_MediaScanner这个文件。

1. native_init函数，jni对应的函数如下

static void
android_media_MediaScanner_native_init(JNIEnv *env)
{
jclass clazz;
clazz = env->FindClass("android/media/MediaScanner");
//得都JAVA类中mNativeContext这个成员id
fields.context = env->GetFieldID(clazz, "mNativeContext", "I");
//不熟悉JNI的自己去学习下吧
}

3. native_setup函数，jni对应函数如下：

android_media_MediaScanner_native_setup(JNIEnv *env, jobject thiz)
{
//创建MediaScanner对象
MediaScanner *mp = createMediaScanner();
//太变态了，自己不保存这个对象指针.
//却把它设置到java对象的mNativeContext去保存
env->SetIntField(thiz, fields.context, (int)mp);
}
//创建MediaScanner函数
static MediaScanner *createMediaScanner() {
#if BUILD_WITH_FULL_STAGEFRIGHT
..
//使用google自己的
return new StagefrightMediaScanner;
#endif
#ifndef NO_OPENCORE
//使用opencore提供的
….
return new PVMediaScanner();
#endif

4. processDirectories函数，jni对应如下：

android_media_MediaScanner_processDirectory(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring path, jstring extensions, jobject client)
{
MediaScanner *mp = (MediaScanner *)env->GetIntField(thiz, fields.context);
//每次都要回调到JAVA中去取这个Scanner！！
………
const char *pathStr = env->GetStringUTFChars(path, NULL);
const char *extensionsStr = env->GetStringUTFChars(extensions, NULL);
…….
//又在C++这里搞一个client，然后把java的client放到C++Client中去保存
//而且还是栈上的临时变量..
MyMediaScannerClient myClient(env, client);
//scanner扫描文件夹，用得是C++的client
mp->processDirectory(pathStr, extensionsStr, myClient, ExceptionCheck, env);
env->ReleaseStringUTFChars(path, pathStr);
env->ReleaseStringUTFChars(extensions, extensionsStr);
}

到这里似乎就没有了,那么扫描后的数据库是怎么更新的呢？为什么要传入一个client进去呢？看来必须得trace到scanner中去才知道了。

四 PVMediaScanner

这个在external/opencore/android/mediascanner.cpp中。

1. processDirectory

status_t MediaScanner::processDirectory(const char *path, const char* extensions,
MediaScannerClient& client, ExceptionCheck exceptionCheck, void* exceptionEnv)
{
InitializeForThread();
int error = 0;
status_t result = PVMFSuccess;
….
//调用client的设置区域函数
client.setLocale(mLocale);
//扫描文件夹，咋还没开始？？
result = doProcessDirectory(pathBuffer, pathRemaining, extensions, client, exceptionCheck, exceptionEnv);
..

2. doProcessDirectory

status_t MediaScanner::doProcessDirectory(char *path, int pathRemaining, const char* extensions,
MediaScannerClient& client, ExceptionCheck exceptionCheck, void* exceptionEnv)
{
…终于看到点希望了
//打开这个文件夹，枚举其中的内容。
//题外话，这个时候FileManager肯定删不掉这个文件夹！！
DIR* dir = opendir(path);
while ((entry = readdir(dir))) {
const char* name = entry->d_name;
//不处理.和..文件夹
if (isDirectory) {
……..
//不处理.开头的文件夹。如果是文件夹，递归调用doProcessDirectory
//深度优先啊！
int err = doProcessDirectory(path, pathRemaining - nameLength - 1, extensions, client, exceptionCheck, exceptionEnv);
if (err) {
LOGE("Error processing '%s' - skipping/n", path);
continue;
}
} else if (fileMatchesExtension(path, extensions)) {
//是一个可以处理的文件，交给client处理
//彻底疯掉了….这是干嘛呢？？？
client.scanFile(path, statbuf.st_mtime, statbuf.st_size);

这里要解释下，刚才createMediaScanner中，明明创建的是PVMediaScanner，为何这里看得是MediaScanner代码呢？

l 因为PVMediaScanner从MediaScanner中派生下来的，而且没有重载processDirectory函数

l Eclaire没有PVMediaScanner这样的东西，估计是froyo又改了点啥吧。

FT，processDirctory无非是列举一个目录内容，然后又反回去调用client的scanFile处理了。为何搞这么复杂？只有回去看看C++的client干什么了。

3. MediaScannerClient---JNI层

JNI中的这个类是这样的:

class MyMediaScannerClient : public MediaScannerClient
//这是它的scanFile实现
virtual bool scanFile(const char* path, long long lastModified, long long fileSize)
{
//再次崩溃了，C++的client调用了刚才传进去的java Client的
//scanFile函数…不过这次还传进去了该文件的路径,最后修改时间和文件大小。
mEnv->CallVoidMethod(mClient, mScanFileMethodID, pathStr, lastModified, fileSize);
…..想死,,,
}

没办法了，只能再去看看MediaScanner.java传进去的那个client了。

4. MediaScannerClient----JAVA层

这个类在MediaScanner.java中实现。

private class MyMediaScannerClient implements MediaScannerClient：
public void scanFile(String path, long lastModified, long fileSize) {
//调用doScanFile..很烦..
doScanFile(path, null, lastModified, fileSize, false);
…
//下面是doScanFile
public Uri doScanFile(String path, String mimeType, long lastModified, long fileSize, boolean scanAlways) {
//预处理，看看之前创建的文件缓存中有没有这个文件

FileCacheEntry entry = beginFile(path, mimeType, lastModified, fileSize);
// rescan for metadata if file was modified since last scan
if (entry != null && (entry.mLastModifiedChanged || scanAlways)) {
//如果事先有这个文件的信息，则需要修改一些信息，如长度，最后修改时间等
…..
//真正的扫描文件
processFile(path, mimeType, this);
//扫描完了，做最后处理
endFile(entry, ringtones, notifications, alarms, music, podcasts);

processFile又是jni层的。

对应android_media_MediaScanner_processFile函数

android_media_MediaScanner_processFile(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring path, jstring mimeType, jobject client)
{
MediaScanner *mp = (MediaScanner *)env->GetIntField(thiz, fields.context);
//无语了，又搞一个 MyMediaScannerClient
MyMediaScannerClient myClient(env, client);
mp->processFile(pathStr, mimeTypeStr, myClient);
…}

第一次到PVMediaScanner中来了

status_t PVMediaScanner::processFile(const char *path, const char* mimeType, MediaScannerClient& client)
{
status_t result;
InitializeForThread();
//调用client的beginFile，估计是做一些啥预处理
client.setLocale(locale());
client.beginFile();

//LOGD("processFile %s mimeType: %s/n", path, mimeType);
const char* extension = strrchr(path, '.');

if (extension && strcasecmp(extension, ".mp3") == 0) {
result = parseMP3(path, client);//client又传进去了
…根据后缀名去扫描….
}
client.endFile();

到parseMP3去看看。这个在

static PVMFStatus parseMP3(const char *filename, MediaScannerClient& client)
{//这个函数太专业了，和编解码有关，我们重点关注client在这里干什么了
…
//原来，解析器从文件中解析出一个信息，就调用client的addStringTag
if (!client.addStringTag("duration", buffer))
….

addStringTag在JNI的client中处理。

这个MediaScannerClient是在opencore中的那个MediaScanner.cpp中实现的，而android_media_MediaScanner.cpp中的是MyMediaScannerClient,从MediaScannerClient派生下来的

bool MediaScannerClient::addStringTag(const char* name, const char* value)
{
if (mLocaleEncoding != kEncodingNone) {
//字符串编码之类的转换。不详述了
bool nonAscii = false;
const char* chp = value;
char ch;
while ((ch = *chp++)) {
if (ch & 0x80) {
nonAscii = true;
break;
}
}
//如果不是ASCII编码的话，内部先保存一下这些个tag信息
//待会扫描完后再集中做一次字符串编码转换
if (nonAscii) {
// save the strings for later so they can be used for native encoding detection
mNames->push_back(name);
mValues->push_back(value);
return true;
}
// else fall through
}
//调用子类的handleStringTag
return handleStringTag(name, value);
}
class MyMediaScannerClient : public MediaScannerClient{
//调用到子类的handleStringTag了
virtual bool handleStringTag(const char* name, const char* value)
{
//又传递到JAVA层的handleStringTag来处理
//麻木了..
mEnv->CallVoidMethod(mClient, mHandleStringTagMethodID, nameStr, valueStr);
}

JAVA层

MediaScannerService中的MyMediaScannerClient类
public void handleStringTag(String name, String value) {
//下层扫描的文件tag信息，全部处理后赋值给java层这个MyScannerClient了
例如MP3的title，专辑名等等。
….
int num = parseSubstring(value, 0, 0);
mTrack = (num * 1000) + (mTrack % 1000);
} else if (name.equalsIgnoreCase("duration")) {
mDuration = parseSubstring(value, 0, 0);
} else if (name.equalsIgnoreCase("writer") || name.startsWith("writer;")) {
mWriter = value.trim();

到这里了，还没写到数据库呢？啥时候更新数据库？看来是在client.endFile()中了。

但是这个endClient并没有调用到JAVA层去。那在哪里结束呢？

还记得JAVA中的doScanFile函数吗，对了，这个endFile就是在那里直接由JAVA调用的。

private Uri endFile(FileCacheEntry entry, boolean ringtones, boolean notifications,
boolean alarms, boolean music, boolean podcasts)
throws RemoteException {
// update database
Uri tableUri;
boolean isAudio = MediaFile.isAudioFileType(mFileType);
boolean isVideo = MediaFile.isVideoFileType(mFileType);
boolean isImage = MediaFile.isImageFileType(mFileType);
….
//来了一个新文件，直接插入数据库
result = mMediaProvider.insert(tableUri, values);
//或者更新数据库
mMediaProvider.update(result, values, null, null);

这回真算是完了。

5．流程总结

l MediaScanner(MS)调用scanDirectories中的processDirectory，进入到JNI层

l JNI调用PVMediaScanner的processDirectory

l PVMediaScanner的processDirectory为目录下的文件调用MyMediaScannerClient的scanFile

l MyMediaScannerClient