Android native CursorWindow数据保存原理

我们通过Uri查询数据库所得到的数据集，保存在native层的CursorWindow中。CursorWindow的实质是共享内存的抽象，以实现跨进程数据共享。共享内存所採用的实现方式是文件映射。

在ContentProvider端透过SQLiteDatabase的封装查询到的数据集保存在CursorWindow所指向的共享内存中。然后通过Binder把这片共享内存传递到ContentResolver端，即查询端。

这样客户就能够通过Cursor来訪问这块共享内存中的数据集了。

那么CursorWindow是怎样实现的呢？

1.通过Create静态函数来创建

status_t CursorWindow::create(const String8& name, size_t size, CursorWindow** outCursorWindow) {
String8 ashmemName("CursorWindow: ");
ashmemName.append(name);//文件名称

status_t result;
int ashmemFd = ashmem_create_region(ashmemName.string(), size);
if (ashmemFd < 0) {
result = -errno;
} else {
result = ashmem_set_prot_region(ashmemFd, PROT_READ | PROT_WRITE);
if (result >= 0) {
void* data = ::mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ashmemFd, 0);//文件映射
if (data == MAP_FAILED) {
result = -errno;
} else {
result = ashmem_set_prot_region(ashmemFd, PROT_READ);
if (result >= 0) {
CursorWindow* window = new CursorWindow(name, ashmemFd,
data, size, false /*readOnly*/);
result = window->clear();
if (!result) {
LOG_WINDOW("Created new CursorWindow: freeOffset=%d, "
"numRows=%d, numColumns=%d, mSize=%d, mData=%p",
window->mHeader->freeOffset,
window->mHeader->numRows,
window->mHeader->numColumns,
window->mSize, window->mData);
*outCursorWindow = window;
return OK;
}
delete window;
}
}
::munmap(data, size);
}
::close(ashmemFd);
}
*outCursorWindow = NULL;
return result;
}

2.通过文件句柄来创建。这样的case应该是在client的创建出一个CursorWindow所採用。

status_t CursorWindow::createFromParcel(Parcel* parcel, CursorWindow** outCursorWindow) {
String8 name = parcel->readString8();

status_t result;
int ashmemFd = parcel->readFileDescriptor();
if (ashmemFd == int(BAD_TYPE)) {
result = BAD_TYPE;
} else {
ssize_t size = ashmem_get_size_region(ashmemFd);
if (size < 0) {
result = UNKNOWN_ERROR;
} else {
int dupAshmemFd = ::dup(ashmemFd);
if (dupAshmemFd < 0) {
result = -errno;
} else {
void* data = ::mmap(NULL, size, PROT_READ, MAP_SHARED, dupAshmemFd, 0);
if (data == MAP_FAILED) {
result = -errno;
} else {
CursorWindow* window = new CursorWindow(name, dupAshmemFd,
data, size, true /*readOnly*/);
LOG_WINDOW("Created CursorWindow from parcel: freeOffset=%d, "
"numRows=%d, numColumns=%d, mSize=%d, mData=%p",
window->mHeader->freeOffset,
window->mHeader->numRows,
window->mHeader->numColumns,
window->mSize, window->mData);
*outCursorWindow = window;
return OK;
}
::close(dupAshmemFd);
}
}
}
*outCursorWindow = NULL;
return result;
}

CursorWindow是怎样保存查询到的数据集的呢？

原理图例如以下：


没一行所相应的数据採用FieldSlot数组来表示。

图中黄色部分表示一行所相应的数据。假设列所相应的数据是long或者double。那么就直接保存在FieldSlot中，假设是Blob或者String，那么就在FieldSlot中保存数据的廉价量。

FiledSlot的定义例如以下：

struct FieldSlot {
private:
int32_t type;//列所相应的数据的类型
union {
double d;
int64_t l;
struct {
uint32_t offset;
uint32_t size;
} buffer;
} data;//data的数据类型是union，当type所表示的是String或者Blob的时候。offset表示的就是保存真实数据的buffer的偏移量。size表示buffer的大小

friend class CursorWindow;
} __attribute((packed));