Android四大组件之BroadcastReceiver全解析

前言

• 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
• 今天，我将详细讲解关于BroadcastReceiver的一切相关知识

目录

• • *

1. 定义

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

2. 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

  1. 不同组件之间通信（包括应用内 / 不同应用之间）
  2. 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

  1. 多线程通信

3. 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；

4. 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：

  1. 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
     

  2. Activity生命周期如下：

Activity生命周期的方法是成对出现的：

• onCreate() & onDestory()
• onStart() & onStop()
• onResume() & onPause()

在onResume()注册、onPause()注销是因为onPause()在App死亡前一定会被执行，从而保证广播在App死亡前一定会被注销，从而防止内存泄露。

1. 不在onCreate() & onDestory() 或 onStart() & onStop()注册、注销是因为：

   当系统因为内存不足（优先级更高的应用需要内存，请看上图红框）要回收Activity占用的资源时，Activity在执行完onPause()方法后就会被销毁，有些生命周期方法onStop()，onDestory()就不会执行。当再回到此Activity时，是从onCreate方法开始执行。

2. 假设我们将广播的注销放在onStop()，onDestory()方法里的话，有可能在Activity被销毁后还未执行onStop()，onDestory()方法，即广播仍还未注销，从而导致内存泄露。
3. 但是，onPause()一定会被执行，从而保证了广播在App死亡前一定会被注销，从而防止内存泄露。

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。

5. 特别注意

对于不同注册方式的广播接收器回调OnReceive（Context context，Intent intent）中的context返回值是不一样的：

• 对于静态注册（全局+应用内广播），回调onReceive(context, intent)中的context返回值是：ReceiverRestrictedContext；
• 对于全局广播的动态注册，回调onReceive(context, intent)中的context返回值是：Activity Context；
• 对于应用内广播的动态注册（LocalBroadcastManager方式），回调onReceive(context, intent)中的context返回值是：Application Context。
• 对于应用内广播的动态注册（非LocalBroadcastManager方式），回调onReceive(context, intent)中的context返回值是：Activity Context；