Android 广播

广播接收器 是Android的四大组件之一,可见广播在Android中的重要性;

1. 什么是广播?

广播(Broadcast)是组件之间传递数据的一种机制,也是一种方式。

2. 广播的作用及使用场景

作用
 传递数据,传递信息;
 应用内或是应用之间传递数据,都可以使用广播。

场景

  1. 同一app内部的同一组件内的消息通信(单个或多个线程之间),建议使用Handler;
  1. 同一app内部的不同组件之间的消息通信(单个进程),推荐使用《Android各组件/控件间通信利器之EventBus》。;
  2. 同一app具有多个进程的不同组件之间的消息通信,推荐使用广播;
  3. 不同app之间的组件之间消息通信,推荐使用广播;
  4. Android系统在特定情况下与App之间的消息通信,推荐使用广播。

3. 广播的分类

根据广播的发送方式,可以将其分为以下五种类型:

编号 名称 描述
1 Normal Broadcast 普通广播
2 System Broadcast 系统广播
3 Ordered broadcast 有序广播
4 Sticky Broadcast 粘性广播
( android 5.0/api 21中不再推荐使用)
5 Local Broadcast App应用内广播

下面分别总结下各种类型的发送方式及其特点。

  1. Normal Broadcast:普通广播
    此处将普通广播界定为:开发者自己定义的intent,以context.sendBroadcast_"AsUser"(intent, ...)形式。
    具体可以使用的方法有:
sendBroadcast(intent)/sendBroadcast(intent, receiverPermission)/sendBroadcastAsUser(intent, userHandler)/sendBroadcastAsUser(intent, userHandler,receiverPermission)。

普通广播会被注册了的相应的感兴趣(intent-filter匹配)接收,且顺序是无序的。如果发送广播时有相应的权限要求,BroadCastReceiver如果想要接收此广播,也需要有相应的权限。

  1. System Broadcast: 系统广播
    Android系统中内置了多个系统广播,只要涉及到手机的基本操作,基本上都会发出相应的系统广播。如:开启启动,网络状态改变,拍照,屏幕关闭与开启,点亮不足等等。每个系统广播都具有特定的intent-filter,其中主要包括具体的action,系统广播发出后,将被相应的BroadcastReceiver接收。系统广播在系统内部当特定事件发生时,有系统自动发出。
  1. Ordered broadcast:有序广播
    同步执行的广播,同一时刻只能有一个接收器接收到,当该接收器完成之后才能继续传播,有先后顺序,可以被接收器截断。
    有序广播的有序广播中的“有序”是针对广播接收者而言的,指的是发送出去的广播被BroadcastReceiver按照先后循序接收。有序广播的定义过程与普通广播无异,只是其的主要发送方式变为:
sendOrderedBroadcast(intent, receiverPermission, ...)

对于有序广播,其主要特点总结如下:

  1. 多个具当前已经注册且有效的BroadcastReceiver接收有序广播时,是按照先后顺序接收的,先后顺序判定标准遵循为:将当前系统中所有有效的动态注册和静态注册的BroadcastReceiver按照priority属性值从大到小排序,对于具有相同的priority的动态广播和静态广播,动态广播会排在前面。
  1. 先接收的BroadcastReceiver可以对此有序广播进行截断,使后面的BroadcastReceiver不再接收到此广播,也可以对广播进行修改,使后面的BroadcastReceiver接收到广播后解析得到错误的参数值。当然,一般情况下,不建议对有序广播进行此类操作,尤其是针对系统中的有序广播。
  2. Sticky Broadcast:粘性广播(在 android 5.0/api 21中deprecated,不再推荐使用,相应的还有粘性有序广播,同样已经deprecated)。
    既然已经deprecated,此处不再多做总结。
  3. Local Broadcast:App应用内广播(此处的App应用以App应用进程为界)

由前文阐述可知,Android中的广播可以跨进程甚至跨App直接通信,且注册是exported对于有intent-filter的情况下默认值是true,由此将可能出现安全隐患如下:

  1. 其他App可能会针对性的发出与当前App intent-filter相匹配的广播,由此导致当前App不断接收到广播并处理;
  2. 其他App可以注册与当前App一致的intent-filter用于接收广播,获取广播具体信息。

无论哪种情形,这些安全隐患都确实是存在的。由此,最常见的增加安全性的方案是:

  1. 对于同一App内部发送和接收广播,将exported属性人为设置成false,使得非本App内部发出的此广播不被接收;
  1. 在广播发送和接收时,都增加上相应的permission,用于权限验证;
  2. 发送广播时,指定特定广播接收器所在的包名,具体是通过intent.setPackage(packageName)指定在,这样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。

App应用内广播可以理解成一种局部广播的形式,广播的发送者和接收者都同属于一个App。实际的业务需求中,App应用内广播确实可能需要用到。同时,之所以使用应用内广播时,而不是使用全局广播的形式,更多的考虑到的是Android广播机制中的安全性问题。
相比于全局广播,App应用内广播优势体现在:

1.安全性更高;
2.更加高效。

为此,Android v4兼容包中给出了封装好的LocalBroadcastManager类,用于统一处理App应用内的广播问题,使用方式上与通常的全局广播几乎相同,只是注册/取消注册广播接收器和发送广播时将主调context变成了LocalBroadcastManager的单一实例。

代码片段如下:

//registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);
//注册应用内广播接收器
localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);
localBroadcastManager.registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);

//unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
//取消注册应用内广播接收器
localBroadcastManager.unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
Intent intent = new Intent();
intent.setAction(BROADCAST_ACTION);
intent.putExtra("name", "qqyumidi");
//sendBroadcast(intent);
//发送应用内广播
localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);

本地广播(在应用内部传递的广播)

  1. 本地广播的优势
    所有数据交换都在本程序内,不必担心数据泄露
    其他程序无法将广播发送到本程序内部
    更高效
  1. 本地广播要注意的地方
    只能动态注册,不能静态注册
  2. 本地广播的用法

实例化LocalBroadcastManager

mLocalBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);

发送广播(调用LocalBroadcastManager的sendBroadcast方法)

Intent intent = new Intent("com.foxnickel.broadcasttest.LOCAL_BROADCAST");
mLocalBroadcastManager.sendBroadcast(intent);//发送本地广播

接收广播:
新建广播接收器(与普通的广播接收器一样)

class LocalReceiver extends BroadcastReceiver{

   @Override
   public void onReceive(Context context, Intent intent) {
       Toast.makeText(context,"received local broadcast",Toast.LENGTH_SHORT).show();
   }
}

注册接收器,接收广播(调用LocalBroadcastManager的registerBroadcastReceiver方法)

   IntentFilter intentFilter = new IntentFilter("com.foxnickel.broadcasttest.LOCAL_BROADCAST");
   LocalReceiver localReceiver = new LocalReceiver();
   mLocalBroadcastManager.registerReceiver(localReceiver,intentFilter);

记得销毁接收器

@Override
protected void onDestroy() {
   super.onDestroy();
   mLocalBroadcastManager.unregisterReceiver(localReceiver);
}

4. 广播的具体实现和应用

实现流程

  1. 注册广播接收者,广播接收者BroadcastReceiver通过Binder机制向AMS(Activity Manager Service)进行注册;
  2. 广播发送者发送广播,广播发送者通过binder机制向AMS发送广播;
  3. 分发广播,根据广播信息查找广播接收者,AMS查找符合相应条件(IntentFilter/Permission等)的BroadcastReceiver,将广播发送到BroadcastReceiver(一般情况下是Activity)相应的消息循环队列中;
  4. 接收者接收广播, 消息循环执行拿到此广播,回调BroadcastReceiver中的onReceive()方法。

Android广播分为两个方面:
广播发送者和广播接收者,通常情况下,BroadcastReceiver指的就是广播接收者(广播接收器)。

BroadcastReceiver
1.自定义BroadcastReceiver
 自定义广播接收器需要继承基类BroadcastReceivre,并实现抽象方法onReceive(context, intent)方法。
  广播接收器接收到相应广播后,会自动回到onReceive(..)方法。
 默认情况下,广播接收器也是运行在UI线程,因此,onReceive方法中不能执行太耗时的操作,否则将因此ANR。
 一般情况下,根据实际业务需求,onReceive方法中都会涉及到与其他组件之间的交互,如发送Notification、启动service等。

下面代码片段是一个简单的广播接收器的自定义:

public class MyBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
public static final String TAG = "MyBroadcastReceiver";
public static int m = 1;

  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
      Log.w(TAG, "intent:" + intent);
      String name = intent.getStringExtra("name");
      Log.w(TAG, "name:" + name + " m=" + m);
     m++;

     Bundle bundle = intent.getExtras();

 }
}

2.注册广播接收器:
两种注册方式:静态注册、动态注册

静态注册
在AndroidManifest文件中进行注册的广播接收器,常驻型广播,也就是说当应用程序关闭后,如果有信息广播来,程序也会被系统调用自动运行。

直接在AndroidManifest.xml文件中进行注册。规则如下:

<receiver android:enabled=["true" | "false"]
    android:exported=["true" | "false"]
    android:icon="drawable resource"
    android:label="string resource"
    android:name="string"
    android:permission="string"
    android:process="string" >
    . . .
</receiver>


其中,需要注意的属性

属性 说明
android:exported 此broadcastReceiver能否接收其他App的发出的广播,这个属性默认值有点意思,其默认值是由receiver中有无intent-filter决定的。
如果有intent-filter,默认值为true,否则为false。(同样的,activity/service中的此属性默认值一样遵循此规则)同时,需要注意的是,这个值的设定是以application或者application user id为界的,而非进程为界(一个应用中可能含有多个进程);
android:name 此broadcastReceiver类名;
android:permission 如果设置,具有相应权限的广播发送方发送的广播才能被此broadcastReceiver所接收;
android:process broadcastReceiver运行所处的进程。默认为app的进程。可以指定独立的进程(Android四大基本组件都可以通过此属性指定自己的独立进程)

常见的注册形式:

<receiver android:name=".MyBroadcastReceiver" >
//intent-filter用于指定此广播接收器将用于接收特定的广播类型
    <intent-filter>
//用于接收网络状态改变时系统自身所发出的广播
        <action android:name="android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE" />
    </intent-filter>
//用于接收开机启动时系统自身所发出的广播,当此App首次启动时,系统会自动实例化MyBroadcastReceiver,并注册到系统中。
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED" />
    </intent-filter>
</receiver>

<receiver
       android:name=".BootCompleteReceiver"
       android:enabled="true"
       android:exported="true">
       <intent-filter>
           <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED"/>
       </intent-filter>
</receiver>

之前常说:静态注册的广播接收器即使app已经退出,主要有相应的广播发出,依然可以接收到,但此种描述自Android 3.1开始有可能不再成立,具体分析详见本文后面部分。

动态注册
通过Context的registerBroadcastReceiver方法进行注册的广播接收器。动态注册广播不是常驻型广播,也就是说广播跟随程序的生命周期。需要手动注销(调用unregisterBroadcastReceiver方法)。

动态注册时,不需要在AndroidManifest中注册<receiver/>组件。直接在代码中通过调用Context的registerReceiver函数,可以在程序中动态注册BroadcastReceiver。
registerReceiver的定义形式如下:

registerReceiver(BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter)
//或
registerReceiver(BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter, String broadcastPermission, Handler scheduler)

典型的写法示例如下:

public class MainActivity extends Activity {
public static final String BROADCAST_ACTION = "com.example.corn";
private BroadcastReceiver mBroadcastReceiver;

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      setContentView(R.layout.activity_main);

     mBroadcastReceiver = new MyBroadcastReceiver();
     IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
     intentFilter.addAction(BROADCAST_ACTION);
     registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);
 }

 @Override
 protected void onDestroy() {
     super.onDestroy();
     unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
 }
}

注:Android中所有与观察者模式有关的设计中,一旦涉及到register,必定在相应的时机需要unregister。因此,上例在onDestroy()回到中需要

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。

3.发送广播:
经常说”发送广播“和”接收“,表面上看广播作为Android广播机制中的实体,实际上这一实体本身是并不是以所谓的”广播“对象存在的,而是以”意图“(Intent)去表示。定义广播的定义过程,实际就是相应广播”意图“的定义过程,然后通过广播发送者将此”意图“发送出去。被相应的BroadcastReceiver接收后将会回调onReceive()函数。

下段代码片段显示的是一个普通广播的定义过程,并发送出去。其中setAction(..)对应于BroadcastReceiver中的intentFilter中的action。

Intent intent = new Intent();
intent.setAction(BROADCAST_ACTION);
intent.putExtra("name", "qqyumidi");
sendBroadcast(intent);//发送普通广播

sendOrderedBroadcast(intent,null);//发送有序广播

4.广播接收者的回调
不同注册方式的广播接收器回调onReceive(context, intent)中的context具体类型:

  1. 对于静态注册的ContextReceiver,回调onReceive(context, intent)中的context具体指的是ReceiverRegistertedContext;
  1. 对于全局广播的动态注册的ContextReceiver,回调onReceive(context, intent)中的context具体指的是Activity Context;
  2. 对于通过LocalBroadcastManager动态注册的ContextReceiver,回调onReceive(context, intent)中的context具体指的是Application Context。

注:对于LocalBroadcastManager方式发送的应用内广播,只能通过LocalBroadcastManager动态注册的ContextReceiver才有可能接收到(静态注册或其他方式动态注册的ContextReceiver是接收不到的)。

@Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
      Toast.makeText(context,"received in MyBroadcastReceiver",Toast.LENGTH_SHORT).show();
      Toast.makeText(context,intent.getStringExtra("data"),Toast.LENGTH_SHORT).show();//获取intent里的数据
  }

有序广播的接收可以设置优先级(-1000~1000)

<receiver android:name=".MyBroadcastReceiver" 
android:enabled="true" 
android:exported="true">
   <intent-filter android:priority="100">//优先级低,后收到 
        <action android:name="com.foxnickel.broadcasttest.MY_BROADCAST"/> 
  </intent-filter> 
</receiver> 

<receiver android:name=".AnotherReceiver" 
        android:enabled="true" 
        android:exported="true"> 
  <intent-filter android:priority="200">//优先级高,先收到
       <action android:name="com.foxnickel.broadcasttest.MY_BROADCAST"/>   
   </intent-filter>
 </receiver>

优先级高的接收器可以截断广播(abortBroadcast()方法),也可以给后面的广播传递数据(通过Bundle)[参考android-BroadcastReceiver 发送有序广播]

5.不同Android API版本中广播机制相关API重要变迁

  1. Android5.0/API level 21开始粘滞广播和有序粘滞广播过期,以后不再建议使用;
  2. ”静态注册的广播接收器即使app已经退出,主要有相应的广播发出,依然可以接收到,但此种描述自Android 3.1开始有可能不再成立“

Android 3.1开始系统在Intent与广播相关的flag增加了参数,分别是

FLAG_INCLUDE_STOPPED_PACKAGES和FLAG_EXCLUDE_STOPPED_PACKAGES。
FLAG_INCLUDE_STOPPED_PACKAGES:包含已经停止的包(停止:即包所在的进程已经退出)
FLAG_EXCLUDE_STOPPED_PACKAGES:不包含已经停止的包

主要原因如下:
自Android3.1开始,系统本身则增加了对所有app当前是否处于运行状态的跟踪。在发送广播时,不管是什么广播类型,系统默认直接增加了值为FLAG_EXCLUDE_STOPPED_PACKAGES的flag,导致即使是静态注册的广播接收器,对于其所在进程已经退出的app,同样无法接收到广播。
详情参见Android官方文档

由此,对于系统广播,由于是系统内部直接发出,无法更改此intent flag值,因此,3.1开始对于静态注册的接收系统广播的BroadcastReceiver,如果App进程已经退出,将不能接收到广播。

但是对于自定义的广播,可以通过复写此flag为FLAG_INCLUDE_STOPPED_PACKAGES,使得静态注册的BroadcastReceiver,即使所在App进程已经退出,也能能接收到广播,并会启动应用进程,但此时的BroadcastReceiver是重新新建的。

Intent intent = new Intent(); intent.setAction(BROADCAST_ACTION); 
intent.addFlags(Intent.FLAG_INCLUDE_STOPPED_PACKAGES); 
intent.putExtra("name", "qqyumidi"); sendBroadcast(intent);

注:

  1. 对于动态注册类型的BroadcastReceiver,由于此注册和取消注册实在其他组件(如Activity)中进行,因此,不受此改变影响。
  2. 在3.1以前,相信不少app可能通过静态注册方式监听各种系统广播,以此进行一些业务上的处理(如即时app已经退出,仍然能接收到,可以启动service等..),3.1后,静态注册接受广播方式的改变,将直接导致此类方案不再可行。于是,通过将Service与App本身设置成不同的进程已经成为实现此类需求的可行替代方案。
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