Android 之MediaScanner流程解析
MediaScanner详解
OK, 我们现在开始来大概分析一下android framework中MediaScanner部分的流程，若大家发现分析过程中有错误，欢迎拍砖指正。
分析流程之前，我们先给自己定个要用MediaScanner解决的问题，这样我们才会有目标感，才知道我们要干什么。否则，干巴巴的分析流程，一般都会很容易的迷失在各种code的迷雾中。
我们这里要定的目标是：获取某个MP3文件的artist & album。
我们可以假定，现在有个媒体播放器，在播放music的时候，需要在UI上显示出来artist& album.
从UI的角度来说，android提供了两套可以获取mediaInfo的方法：
1. 通过MediaScanner Scan文件后，从DB中查询相关信息；
2. 直接通过android提供的MediaMetadataRetriever类来获取相关信息，基本用法如下：
public void getMetaData(String filePath) {
String title, album,artist, composer, genre, mime;
MediaMetadataRetriever retriever =newMediaMetadataRetriever();
retriever.setDataSource(filePath);
title =retriever.extractMetadata(MediaMetadataRetriever.METADATA_KEY_TITLE);
album =retriever.extractMetadata(MediaMetadataRetriever.METADATA_KEY_ALBUM);
artist =retriever.extractMetadata(MediaMetadataRetriever.METADATA_KEY_ARTIST);
composer =retriever.extractMetadata(MediaMetadataRetriever.METADATA_KEY_COMPOSER);
genre =retriever.extractMetadata(MediaMetadataRetriever.METADATA_KEY_GENRE);
mime =retriever.extractMetadata(MediaMetadataRetriever.METADATA_KEY_MIMETYPE);
Log.i(TAG, “title=” +title + “,album=” + album + “,artist=” + artist + “,composer=” + composer +“,genre=” + genre + “,mime=” + mime);
}
既然我们现在要说的是MediaScanner，那自然我们要介绍的是通过第一种方法获取相关信息的流程了。
OverView
我们这里会分为3个层次来详细解读一下MediaScanner的工作流程：
1. UI APK调用的接口；
2. Java层调用flow；
3. Native层调用flow；
UI调用接口
现在我们的目标是获取某个MP3文件的artist& album，因此自然需要分为两步：
1. Scan media file
2. Query data
1. Scan Media File
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public void scanfile(path) { String[] paths = new String[1]; //设置需要扫描的文件路径，这里path就是我们所要扫描的music file的路径 paths[0] = path; // 调用MediaScannerConnection的scanFile，进行扫描。 //scanFile的第三个参数是mimeTypes,若为null，则会根据文件后缀来判断。 //scanCb是MediaScannerConnection.OnScanCompletedListener MediaScannerConnection.scanFile(this.context, paths, null, scanCb); } |
2. Query data
Scan完成之后，就可以在DB中查询相关的audio信息。
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private void getInfo() { String[] colume = { "_id", "album_id", "title", "artist", "album", "year", "duration", "_size", "_data" }; StringBuilder localStringBuilder = new StringBuilder(); localStringBuilder.append("_data"); localStringBuilder.append(" LIKE ‘%"); localStringBuilder.append(musicUtils.convertToQueryString(this.mPath)); localStringBuilder.append("%‘"); localStringBuilder.append(" ESCAPE ‘\\‘"); /*colume是要选择的列，localStringBuilder是选择的条件，MediaStore.Audio.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI是要查询的URI*/ Cursor localCursor =query(this.context, MediaStore.Audio.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, colume, localStringBuilder.toString(), null, null); if (localCursor != null); try { //查询到的结果会存储在localCursor中，随后可从localCursor中获取相关信息 if (localCursor.moveToFirst()) { mSongId = localCursor.getLong(0); mAlbumId = localCursor.getLong(1); mTitle = localCursor.getString(2); mSonger = localCursor.getString(3); mAlbum = localCursor.getString(4); mReleaseYear = localCursor.getInt(5); mDuration = localCursor.getLong(6); mSize = localCursor.getLong(7); mDataPath = localCursor.getString(8); } catch (RuntimeException localRuntimeException) { } finally { if (localCursor != null) localCursor.close(); } } |
这里查询的URI为MediaStore.Audio.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI，对应的db存储的路径为/data/data/com.android.providers.media/external.db。可用SQLiteSpy查看此DB的内容。
至此从UI的角度来看，已经完成了获取mp3文件info的任务。
Java层MediaScanflow
我们这里主要分析Scanfile的流程，不再对查询信息的流程进行解析。
OK，先看java层的时序图：
MediaScannerClient主要用途是给app提供一个和MediaScannerService交互的桥梁。App可以通过MediaScannerClient给MediaScanenrService传递需要scan的文件。Mediascanner service会对传入的文件进行scan，读取metadata，并将文件添加进mediacontent provider。MediaScannerConnectionClient也为mediascanner service提供了一个返回最近被scan的文件的Uri。
MediaScannerService类其实起到的主要作用就是创建出来MediaScanner，之后调用MediaScanner的ScanFile接口进行工作，最终做具体工作的其实是MediaScanner和MyMediaScannerClient。
下面我们从头追一下code。
Scan动作的发起者是MediaScannerConnection.
Code位于\frameworks\base\media\java\android\media\MediaScannerConnection.java:
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public static void scanFile(Context context, String[] paths, String[] mimeTypes, OnScanCompletedListener callback) { ClientProxy client = new ClientProxy(paths, mimeTypes, callback); MediaScannerConnection connection = new MediaScannerConnection(context, client); client.mConnection = connection; //scanFile函数只是调用了一下MediaScannerConnection的connect()函数。 connection.connect(); } |
MediaScannerConnection中有两个名叫scanFile的函数，不过一个是public static的，另外一个则是普通的private函数。Static修饰的scanFile是对UI的接口。通过上面的code可以看出，其实scanFile并未做任何scan的动作，只是new了一个MediaScannerConnection，调用了一下它的connect()函数。
我们再来看一下MediaScannerConnection的connect()函数：
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public void connect() { synchronized (this) { if (!mConnected) { Intent intent = new Intent(IMediaScannerService.class.getName()); mContext.bindService(intent, this, Context.BIND_AUTO_CREATE); mConnected = true; } } } |
当Service绑定之后，会触发MediaScannerConnection的onServiceConnected函数，而在这个函数中，又调用了ClientProxy的onMediaScannerConnected函数（ClientProxy继承自MediaScannerConnectionClient，ClientProxy是在调用MediaScannerConnection的scanFile函数时new 出来的，大家可以回过头看看前面的scanFile函数）,在onMediaScannerConnected中，会调用ClientProxy的scanNextPath()，scanNextPath()中会调用MediaScannerConnection的scanFile()【注意，这里的scanFile就是我们之前提到过的privatescanFile】。scanFile()中会调用到IMediaScannerService的requestScanFile。在requestScanFile中则会启动MediaScannerService.这部分代码比较简单，就不一一列举出来了。
到现在为止，看看我们有什么了。从scanFile开始一直到requestScanFile，我们最终启动了MediaScannerService。那么下面的任务就交给MediaScannerService来完成了。
MediaScannerService
MediaScannerService.java在packages\providers\MediaProvider\src\com\android\providers\media目录下。
在MediaScannerService启动的时候会new一个Looper，在Looper中又new了一个ServiceHandler。
下来我们看一下MediaScannerService的onStartCommand
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public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { 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(); //此处给mServiceHandler发送了一个消息，其handlerMessage会收到这个消息。 mServiceHandler.sendMessage(msg);
// Try again later if we are killed before we can finish scanning. return Service.START_REDELIVER_INTENT; } |
接着看下handlerMessage做了什么事情：
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public void handleMessage(Message msg) { Bundle arguments = (Bundle) msg.obj; String filePath = arguments.getString("filepath");
try { //我们传入了MP3文件路径，所以会走这个分支 if (filePath != null) { IBinder binder = arguments.getIBinder("listener"); IMediaScannerListener listener = (binder == null ? null : IMediaScannerListener.Stub.asInterface(binder)); Uri uri = null; try { //这里才开始了scanFile的流程。此时传入的mimetype为null. uri = scanFile(filePath, arguments.getString("mimetype")); } catch (Exception e) { Log.e(TAG, "Exception scanning file", e); } if (listener != null) { //scan 完成之后，通知listener listener.scanCompleted(filePath, uri); } } else { …… } } catch (Exception e) { Log.e(TAG, "Exception in handleMessage", e); }
stopSelf(msg.arg1); } |
我们来看一下MediaScannerService的scanFile都干了什么。
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private Uri scanFile(String path, String mimeType) { String volumeName = MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME; //打开数据库。这个MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME为external。 openDatabase(volumeName); //创建MediaScanner，并设置其language&country MediaScanner scanner = createMediaScanner(); try { // make sure the file path is in canonical form String canonicalPath = new File(path).getCanonicalPath(); //扫描文件 return scanner.scanSingleFile(canonicalPath, volumeName, mimeType); } catch (Exception e) { Log.e(TAG, "bad path " + path + " in scanFile()", e); return null; } } |
MediaScanner被创建时，先会设置language & country，之后会调用到jni层的接口native_init()& native_setup()，这里最主要的其实是在native_setup中创建native层的MediaScanner。这里我们创建的其实是一个StagefrightMediaScanner。这个我们后面再说。
MediaScanner的scanSingleFile会调用到MyMediaScannerClient(位置也在MediaScaner.java中)doScanFile。
MyMediaScannerClient
几乎所有的事情都是在MyMediaScannerClient中完成的。
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public Uri doScanFile(String path, String mimeType, long lastModified, long fileSize, boolean isDirectory, boolean scanAlways, boolean noMedia) { Uri result = null; ……
boolean isaudio = MediaFile.isAudioFileType(mFileType); boolean isvideo = MediaFile.isVideoFileType(mFileType); boolean isimage = MediaFile.isImageFileType(mFileType);
……
// we only extract metadata for audio and video files if (isaudio || isvideo) { /*processFile是一个native方法，最终实现的地方在native层的StagefrightMediaScanner中,获取media file的metadata，都是在这个函数中完成的*/ processFile(path, mimeType, this); }
if (isimage) { processImageFile(path); }
/*获取到的Metadata存入db，是由endFile完成的。*/ result = endFile(entry, ringtones, notifications, alarms, music, podcasts);
……
return result; } |
获取到的metaData会被暂时保存在MyMediaScannerClient的成员变量中，之后通过endFile，将这些成员变量的值通过MediaProvider存入DB中。
这里还要提到一个函数：MyMediaScannerClient的handleStringTag():
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public void handleStringTag(String name, String value) { if (name.equalsIgnoreCase("title") || name.startsWith("title;")) { // Don‘t trim() here, to preserve the special \001 character // used to force sorting. The media provider will trim() before // inserting the title in to the database. mTitle = value; } else if (name.equalsIgnoreCase("artist") || name.startsWith("artist;")) { mArtist = value.trim(); } else if (name.equalsIgnoreCase("albumartist") || name.startsWith("albumartist;") || name.equalsIgnoreCase("band") || name.startsWith("band;")) { mAlbumArtist = value.trim(); } else if (name.equalsIgnoreCase("album") || name.startsWith("album;")) { mAlbum = value.trim(); } else if (name.equalsIgnoreCase("composer") || name.startsWith("composer;")) { mComposer = value.trim(); } else if (mProcessGenres && (name.equalsIgnoreCase("genre") || name.startsWith("genre;"))) { mGenre = getGenreName(value); } else if (name.equalsIgnoreCase("year") || name.startsWith("year;")) { mYear = parseSubstring(value, 0, 0); } else if (name.equalsIgnoreCase("tracknumber") || name.startsWith("tracknumber;")) { // track number might be of the form "2/12" // we just read the number before the slash int num = parseSubstring(value, 0, 0); mTrack = (mTrack / 1000) * 1000 + num; } else if (name.equalsIgnoreCase("discnumber") || name.equals("set") || name.startsWith("set;")) { // set number might be of the form "1/3" // we just read the number before the slash 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(); } else if (name.equalsIgnoreCase("compilation")) { mCompilation = parseSubstring(value, 0, 0); } else if (name.equalsIgnoreCase("isdrm")) { mIsDrm = (parseSubstring(value, 0, 0) == 1); } else if (name.equalsIgnoreCase("width")) { mWidth = parseSubstring(value, 0, 0); } else if (name.equalsIgnoreCase("height")) { mHeight = parseSubstring(value, 0, 0); } else { //Log.v(TAG, "unknown tag: " + name + " (" + mProcessGenres + ")"); } } |
此函数最终调用的地方，其实是通过JNI被native层的MediaScannerClient的endfile调用。用来将通过MediaMetadataRetriever获取到的metadata，送给java层MyMediaScannerClient的成员变量中。
至此，java层MediaScan的流程就算全部结束了。
Native 层MediaScanner flow
废话不多说，先上时序图:
在上一节我们提到过在MyMediaScannerClient的doScanFile中，会调用到一个native层的函数processFile.
这个processFile实现的地方在StagefrightMediaScanner类中。位置在：frameworks\av\media\libstagefright\StagefrightMediaScanner.cpp中。
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MediaScanResult StagefrightMediaScanner::processFile( const char *path, const char *mimeType, MediaScannerClient &client) { ALOGV("processFile ‘%s‘.", path);
//设置mLocaleEncoding，此变量用以在endfile中判断编码格式。 client.setLocale(locale()); //beginFile很简单，就是new了两个buffer，用以存放metadata的名称和值 client.beginFile(); /*processFileInternal中通过MediaMetadataRetriever，来获取到metadata，并将其一一对应的放入在beginFile中new出来的两个buffer(mNames&mValues)之中。*/ MediaScanResult result = processFileInternal(path, mimeType, client); /*endFile中将得到的metadata，先转码成UTF8，之后通过JNI调用到java层handleStringTag函数，将metadata相关信息保存到MyMediaScannerClient的成员变量中，前面已经有提到过了*/ client.endFile(); return result; } |
我们来看一下processFileInternal：
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MediaScanResult StagefrightMediaScanner::processFileInternal( const char *path, const char *mimeType, MediaScannerClient &client) { ……
sp<MediaMetadataRetriever> mRetriever(new MediaMetadataRetriever);
int fd = open(path, O_RDONLY | O_LARGEFILE); status_t status;
//1. 通过MediaMetadataRetriever，setDataSource if (fd < 0) { // couldn‘t open it locally, maybe the media server can? status = mRetriever->setDataSource(path); } else { status = mRetriever->setDataSource(fd, 0, 0x7ffffffffffffffL); close(fd); }
if (status) { return MEDIA_SCAN_RESULT_ERROR; }
const char *value; if ((value = mRetriever->extractMetadata( METADATA_KEY_MIMETYPE)) != NULL) { status = client.setMimeType(value); if (status) { return MEDIA_SCAN_RESULT_ERROR; } }
struct KeyMap { const char *tag; int key; }; static const KeyMap kKeyMap[] = { { "tracknumber", METADATA_KEY_CD_TRACK_NUMBER }, { "discnumber", METADATA_KEY_DISC_NUMBER }, { "album", METADATA_KEY_ALBUM }, { "artist", METADATA_KEY_ARTIST }, { "albumartist", METADATA_KEY_ALBUMARTIST }, { "composer", METADATA_KEY_COMPOSER }, { "genre", METADATA_KEY_GENRE }, { "title", METADATA_KEY_TITLE }, { "year", METADATA_KEY_YEAR }, { "duration", METADATA_KEY_DURATION }, { "writer", METADATA_KEY_WRITER }, { "compilation", METADATA_KEY_COMPILATION }, { "isdrm", METADATA_KEY_IS_DRM }, { "width", METADATA_KEY_VIDEO_WIDTH }, { "height", METADATA_KEY_VIDEO_HEIGHT }, }; static const size_t kNumEntries = sizeof(kKeyMap) / sizeof(kKeyMap[0]);
for (size_t i = 0; i < kNumEntries; ++i) { const char *value; //2. 通过extractMetadata获取相关key的值 if ((value = mRetriever->extractMetadata(kKeyMap[i].key)) != NULL) { // 3. 存值。将获取到的值添加进在begin中new出来的buffer中 status = client.addStringTag(kKeyMap[i].tag, value); if (status != OK) { return MEDIA_SCAN_RESULT_ERROR; } } }
return MEDIA_SCAN_RESULT_OK; } |
至此，metadata就已经保存在了native层MediaScannerClient的mNames和mValues中。
接下来我们看一下MediaScannerClient的endFile。
此endFile的主要作用有两个：
1. 将mValues中的值转成UTF8格式；
2. 将转码后的值，通过JNI保存到java层的MyMediaScannerClient中
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void MediaScannerClient::endFile() { if (mLocaleEncoding != kEncodingNone) { int size = mNames->size(); uint32_t encoding = kEncodingAll; //获取mValues中各个值可能的编码格式 for (int i = 0; i < mNames->size(); i++) { encoding &= possibleEncodings(mValues->getEntry(i)); }
// if the locale encoding matches, then assume we have a native encoding. //转码成UTF8 if (encoding & mLocaleEncoding) convertValues(mLocaleEncoding);
// finally, push all name/value pairs to the client for (int i = 0; i < mNames->size(); i++) { //将转码后的value值存放至java层的MyMediaScannerClient中。 /* handleStringTag函数是通过JNI调用到java层的。有兴趣追一下此函数的话，可以看一下android_media_MediaScanner.cpp文件。此函数最终实现的地方在MediaScaner.java的MyMediaScannerClient类中，前面已经将此函数code列出来了，此处不再做过多解释*/ status_t status = handleStringTag(mNames->getEntry(i), mValues->getEntry(i));
if (status) { break; } } } // else addStringTag() has done all the work so we have nothing to do
delete mNames; delete mValues; mNames = NULL; mValues = NULL; } |
OK,到这里，MediaScanner的所有流程就已经走完了。
我们再过来回过头整理一下scanfile的几个重要地方：
1. Native_setup(): 在此函数中要创建出来真正干活的MediaScanner出来。
2. setLocal()：要设置正确的language
3. processFile：Scan file
4. native层的endFile:要将scan到的value值进行正确的转码，否则存入db中的数据就可能是乱码了。
5. java层的endFile：此处是真正的将scan到的metadata存入了db中。
Game Over！！！