BroadcastReceiver全方位解析

一、 定义

  • BroadcastReceiver(广播接收器),属于Android四大组件之一
  • 在Android开发中,BroadcastReceiver的应用场景非常多广播,是一个全局的监听器,属于Android四大组件之一

Android 广播分为两个角色:广播发送者、广播接收者

二、 作用

  • 用于监听 / 接收 应用发出的广播消息,并做出响应

  • 应用场景 a. 不同组件之间通信(包括应用内 / 不同应用之间)

    b. 与 Android 系统在特定情况下的通信

    如当电话呼入时、网络可用时

    c. 多线程通信

三、实现原理

  • Android中的广播使用了设计模式中的观察者模式:基于消息的发布/订阅事件模型。

    因此,Android将广播的发送者 和 接收者 解耦,使得系统方便集成,更易扩展

  • 模型中有3个角色:

    1. 消息订阅者(广播接收者)
    2. 消息发布者(广播发布者)
    3. 消息中心(AMS,即Activity Manager Service

  • 原理描述:

    1. 广播接收者 通过 Binder机制在 AMS 注册

    2. 广播发送者 通过 Binder 机制向 AMS 发送广播

    3. AMS 根据 广播发送者 要求,在已注册列表中,寻找合适的广播接收者

      寻找依据:IntentFilter / Permission

    4. AMS将广播发送到合适的广播接收者相应的消息循环队列中;

    5. 广播接收者通过 消息循环 拿到此广播,并回调 onReceive()

特别注意:广播发送者 和 广播接收者的执行 是 异步的,发出去的广播不会关心有无接收者接收,也不确定接收者到底是何时才能接收到;

四、具体使用

具体使用流程如下:

接下来我将一步步介绍如何使用

即上图中的 开发者手动完成部分

4.1 自定义广播接收者BroadcastReceiver

  • 继承自BroadcastReceivre基类

  • 必须复写抽象方法onReceive()方法

    1. 广播接收器接收到相应广播后,会自动回调onReceive()方法
    2. 一般情况下,onReceive方法会涉及与其他组件之间的交互,如发送Notification、启动service等
    3. 默认情况下,广播接收器运行在UI线程,因此,onReceive方法不能执行耗时操作,否则将导致ANR。
  • 代码范例 mBroadcastReceiver.java
public class mBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {

  //接收到广播后自动调用该方法
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    //写入接收广播后的操作
    }
}

4.2 广播接收器注册

注册的方式分为两种:静态注册、动态注册

4.2.1 静态注册

  • 在AndroidManifest.xml里通过 <receive> 标签声明
  • 属性说明:
<receiver
  android:enabled=["true" | "false"]
  //此broadcastReceiver能否接收其他App的发出的广播
  //默认值是由receiver中有无intent-filter决定的:如果有intent-filter,默认值为true,否则为false
  android:exported=["true" | "false"]
  android:icon="drawable resource"
  android:label="string resource"
  //继承BroadcastReceiver子类的类名
  android:name=".mBroadcastReceiver"
  //具有相应权限的广播发送者发送的广播才能被此BroadcastReceiver所接收;
  android:permission="string"
  //BroadcastReceiver运行所处的进程
  //默认为app的进程,可以指定独立的进程
  //注:Android四大基本组件都可以通过此属性指定自己的独立进程
  android:process="string" >

  //用于指定此广播接收器将接收的广播类型
  //本示例中给出的是用于接收网络状态改变时发出的广播
  <intent-filter>
    <action android:name="android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE" />
  </intent-filter>
</receiver>
  • 注册示例

    <receiver
    //此广播接收者类是mBroadcastReceiver
    android:name=".mBroadcastReceiver" >
    //用于接收网络状态改变时发出的广播
    <intent-filter>
        <action android:name="android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE" />
    </intent-filter>
    </receiver>

    当此App首次启动时,系统会自动实例化mBroadcastReceiver类,并注册到系统中。

4.2.2 动态注册

在代码中通过调用Context的registerReceiver()方法进行动态注册BroadcastReceiver,具体代码如下:

@Override
protected void onResume() {
    super.onResume();

    //实例化BroadcastReceiver子类 &  IntentFilter
    mBroadcastReceiver mBroadcastReceiver = new mBroadcastReceiver();
    IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();

    //设置接收广播的类型
    intentFilter.addAction(android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE);

    //调用Context的registerReceiver()方法进行动态注册
    registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);
}

//注册广播后,要在相应位置记得销毁广播
//即在onPause() 中unregisterReceiver(mBroadcastReceiver)
//当此Activity实例化时,会动态将MyBroadcastReceiver注册到系统中
//当此Activity销毁时,动态注册的MyBroadcastReceiver将不再接收到相应的广播。
@Override
protected void onPause() {
    super.onPause();
    //销毁在onResume()方法中的广播
    unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
}

特别注意

  • 动态广播最好在Activity的onResume()注册、onPause()注销。

  • 原因:

    对于动态广播,有注册就必然得有注销,否则会导致内存泄露

    重复注册、重复注销也不允许

4.2.3 两种注册方式的区别

4.3 广播发送者向AMS发送广播

4.3.1 广播的发送

  • 广播是用”意图(Intent)“标识
  • 定义广播的本质:定义广播所具备的“意图(Intent)”
  • 广播发送:广播发送者将此广播的”意图“通过sendBroadcast()方法发送出去

4.3.2 广播的类型

广播的类型主要分为5类:

  • 普通广播(Normal Broadcast)
  • 系统广播(System Broadcast)
  • 有序广播(Ordered Broadcast)
  • 粘性广播(Sticky Broadcast)
  • App应用内广播(Local Broadcast)

具体说明如下:

①. 普通广播(Normal Broadcast)

即开发者自身定义intent的广播(最常用)。发送广播使用如下:

Intent intent = new Intent();
//对应BroadcastReceiver中intentFilter的action
intent.setAction(BROADCAST_ACTION);
//发送广播
sendBroadcast(intent);
  • 若被注册了的广播接收者中注册时intentFilter的action与上述匹配,则会接收此广播(即进行回调onReceive())。如下mBroadcastReceiver则会接收上述广播
<receiver 
    //此广播接收者类是mBroadcastReceiver
    android:name=".mBroadcastReceiver" >
    //用于接收网络状态改变时发出的广播
    <intent-filter>
        <action android:name="BROADCAST_ACTION" />
    </intent-filter>
</receiver>
  • 若发送广播有相应权限,那么广播接收者也需要相应权限

②. 系统广播(System Broadcast)

  • Android中内置了多个系统广播:只要涉及到手机的基本操作(如开机、网络状态变化、拍照等等),都会发出相应的广播
  • 每个广播都有特定的Intent - Filter(包括具体的action),Android系统广播action如下:
系统操作 action
监听网络变化 android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE
关闭或打开飞行模式 Intent.ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED
充电时或电量发生变化 Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED
电池电量低 Intent.ACTION_BATTERY_LOW
电池电量充足(即从电量低变化到饱满时会发出广播 Intent.ACTION_BATTERY_OKAY
系统启动完成后(仅广播一次) Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED
按下照相时的拍照按键(硬件按键)时 Intent.ACTION_CAMERA_BUTTON
屏幕锁屏 Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS
设备当前设置被改变时(界面语言、设备方向等) Intent.ACTION_CONFIGURATION_CHANGED
插入耳机时 Intent.ACTION_HEADSET_PLUG
未正确移除SD卡但已取出来时(正确移除方法:设置--SD卡和设备内存--卸载SD卡) Intent.ACTION_MEDIA_BAD_REMOVAL
插入外部储存装置(如SD卡) Intent.ACTION_MEDIA_CHECKING
成功安装APK Intent.ACTION_PACKAGE_ADDED
成功删除APK Intent.ACTION_PACKAGE_REMOVED
重启设备 Intent.ACTION_REBOOT
屏幕被关闭 Intent.ACTION_SCREEN_OFF
屏幕被打开 Intent.ACTION_SCREEN_ON
关闭系统时 Intent.ACTION_SHUTDOWN
重启设备 Intent.ACTION_REBOOT

注:当使用系统广播时,只需要在注册广播接收者时定义相关的action即可,并不需要手动发送广播,当系统有相关操作时会自动进行系统广播

③. 有序广播(Ordered Broadcast)

  • 定义 发送出去的广播被广播接收者按照先后顺序接收

    有序是针对广播接收者而言的

  • 广播接受者接收广播的顺序规则(同时面向静态和动态注册的广播接受者)

    1. 按照Priority属性值从大-小排序;
    2. Priority属性相同者,动态注册的广播优先;
  • 特点

    1. 接收广播按顺序接收
    2. 先接收的广播接收者可以对广播进行截断,即后接收的广播接收者不再接收到此广播;
    3. 先接收的广播接收者可以对广播进行修改,那么后接收的广播接收者将接收到被修改后的广播
  • 具体使用 有序广播的使用过程与普通广播非常类似,差异仅在于广播的发送方式:

    sendOrderedBroadcast(intent);

④. App应用内广播(Local Broadcast)

  • 背景 Android中的广播可以跨App直接通信(exported对于有intent-filter情况下默认值为true)

  • 冲突 可能出现的问题:

    • 其他App针对性发出与当前App intent-filter相匹配的广播,由此导致当前App不断接收广播并处理;
    • 其他App注册与当前App一致的intent-filter用于接收广播,获取广播具体信息; 即会出现安全性 & 效率性的问题。
  • 解决方案 使用App应用内广播(Local Broadcast)

    1. App应用内广播可理解为一种局部广播,广播的发送者和接收者都同属于一个App。
    2. 相比于全局广播(普通广播),App应用内广播优势体现在:安全性高 & 效率高
  • 具体使用1 - 将全局广播设置成局部广播

    1. 注册广播时将exported属性设置为false,使得非本App内部发出的此广播不被接收;

    2. 在广播发送和接收时,增设相应权限permission,用于权限验证;

    3. 发送广播时指定该广播接收器所在的包名,此广播将只会发送到此包中的App内与之相匹配的有效广播接收器中。

      通过 intent.setPackage(packageName) 指定报名

  • 具体使用2 - 使用封装好的LocalBroadcastManager类 使用方式上与全局广播几乎相同,只是注册/取消注册广播接收器和发送广播时将参数的context变成了LocalBroadcastManager的单一实例

    注:对于LocalBroadcastManager方式发送的应用内广播,只能通过LocalBroadcastManager动态注册,不能静态注册

//注册应用内广播接收器
//步骤1:实例化BroadcastReceiver子类 & IntentFilter mBroadcastReceiver 
mBroadcastReceiver = new mBroadcastReceiver(); 
IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(); 

//步骤2:实例化LocalBroadcastManager的实例
localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);

//步骤3:设置接收广播的类型 
intentFilter.addAction(android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE);

//步骤4:调用LocalBroadcastManager单一实例的registerReceiver()方法进行动态注册 
localBroadcastManager.registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);

//取消注册应用内广播接收器
localBroadcastManager.unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);

//发送应用内广播
Intent intent = new Intent();
intent.setAction(BROADCAST_ACTION);
localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);

⑤. 粘性广播(Sticky Broadcast)

由于在Android5.0 & API 21中已经失效,所以不建议使用,在这里也不作过多的总结。