Android四大元件之——BroadcastReceiver介紹

周雲鋒_2018發表於2018-05-03
Android元件AST

今天將從以下幾個方面講解BroadcastReceiver:

Android四大元件之——BroadcastReceiver介紹

1. 定義

即 廣播，是一個全域性的監聽器，屬於Android四大元件之一

Android 廣播分為兩個角色：廣播傳送者、廣播接收者

2. 作用

監聽 / 接收 應用 App 發出的廣播訊息，並 做出響應


3. 應用場景

  • Android不同元件間的通訊（含 ：應用內 / 不同應用之間）
  • 多執行緒通訊
  • 與 Android 系統在特定情況下的通訊，程式之間的通訊，如：電話呼叫


4. 實現原理

4.1 採用的模型

  • Android中的廣播使用了設計模式中的觀察者模式：基於訊息的釋出 / 訂閱事件模型

因此，Android將廣播的傳送者 和 接收者 解耦，使得系統方便整合，更易擴充套件

4.2 模型講解

  • 模型中有3個角色：

    1. 訊息訂閱者（廣播接收者）
    2. 訊息釋出者（廣播發布者）
    3. 訊息中心（AMS，即Activity Manager Service）

  • 示意圖 & 原理如下

Android四大元件之——BroadcastReceiver介紹

5. 使用流程

  • 使用流程如下：
Android四大元件之——BroadcastReceiver介紹
示意圖
  • 下面，我將一步步介紹如何使用BroadcastReceiver

即上圖中的 開發者手動完成部分

5.1 自定義廣播接收者BroadcastReceiver

  • 繼承BroadcastReceivre基類
  • 必須複寫抽象方法onReceive()方法
  1. 廣播接收器接收到相應廣播後，會自動回撥 onReceive() 方法
  2. 一般情況下，onReceive方法會涉及 與 其他元件之間的互動，如傳送Notification、啟動Service等
  3. 預設情況下，廣播接收器執行在 UI 執行緒，因此，onReceive()方法不能執行耗時操作，否則將導致ANR
  • 程式碼範例
    mBroadcastReceiver.java
// 繼承BroadcastReceivre基類
public class mBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {

  // 複寫onReceive()方法
  // 接收到廣播後，則自動呼叫該方法
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
   //寫入接收廣播後的操作
    }
}

複製程式碼

5.2 廣播接收器註冊

註冊的方式分為兩種：靜態註冊、動態註冊

5.2.1 靜態註冊

  • 註冊方式：在AndroidManifest.xml裡通過<receive>標籤宣告
  • 屬性說明：
<receiver 
    android:enabled=["true" | "false"]
//此broadcastReceiver能否接收其他App的發出的廣播
//預設值是由receiver中有無intent-filter決定的：如果有intent-filter，預設值為true，否則為false
    android:exported=["true" | "false"]
    android:icon="drawable resource"
    android:label="string resource"
//繼承BroadcastReceiver子類的類名
    android:name=".mBroadcastReceiver"
//具有相應許可權的廣播傳送者傳送的廣播才能被此BroadcastReceiver所接收；
    android:permission="string"
//BroadcastReceiver執行所處的程式
//預設為app的程式，可以指定獨立的程式
//注：Android四大基本元件都可以通過此屬性指定自己的獨立程式
    android:process="string" >

//用於指定此廣播接收器將接收的廣播型別
//本示例中給出的是用於接收網路狀態改變時發出的廣播
 <intent-filter>
<action android:name="android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE" />
    </intent-filter>
</receiver>
複製程式碼
  • 註冊示例
<receiver 
    //此廣播接收者類是mBroadcastReceiver
    android:name=".mBroadcastReceiver" >
    //用於接收網路狀態改變時發出的廣播
    <intent-filter>
        <action android:name="android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE" />
    </intent-filter>
</receiver>
複製程式碼

當此 App首次啟動時，系統會自動例項化mBroadcastReceiver類，並註冊到系統中。

5.2.2 動態註冊

  • 註冊方式：在程式碼中呼叫Context.registerReceiver（）方法

  • 具體程式碼如下：

// 選擇在Activity生命週期方法中的onResume()中註冊
@Override
  protected void onResume(){
      super.onResume();

    // 1. 例項化BroadcastReceiver子類 &  IntentFilter
     mBroadcastReceiver mBroadcastReceiver = new mBroadcastReceiver();
     IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();

    // 2. 設定接收廣播的型別
    intentFilter.addAction(android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE);

    // 3. 動態註冊：呼叫Context的registerReceiver（）方法
     registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);
 }


// 註冊廣播後，要在相應位置記得銷燬廣播
// 即在onPause() 中unregisterReceiver(mBroadcastReceiver)
// 當此Activity例項化時，會動態將MyBroadcastReceiver註冊到系統中
// 當此Activity銷燬時，動態註冊的MyBroadcastReceiver將不再接收到相應的廣播。
 @Override
 protected void onPause() {
     super.onPause();
      //銷燬在onResume()方法中的廣播
     unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
     }
}
複製程式碼

特別注意

  • 動態廣播最好在Activity 的 onResume()註冊、onPause()登出。
  • 原因：
    1. 對於動態廣播，有註冊就必然得有登出，否則會導致記憶體洩露

重複註冊、重複登出也不允許

  1. Activity生命週期如下：
Android四大元件之——BroadcastReceiver介紹
Activity生命週期

Activity生命週期的方法是成對出現的：

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

在onResume()註冊、onPause()登出是因為onPause()在App死亡前一定會被執行，從而保證廣播在App死亡前一定會被登出，從而防止記憶體洩露。

  1. 不在onCreate() & onDestory() 或 onStart() & onStop()註冊、登出是因為：
    當系統因為記憶體不足（優先順序更高的應用需要記憶體，請看上圖紅框）要回收Activity佔用的資源時，Activity在執行完onPause()方法後就會被銷燬，有些生命週期方法onStop()，onDestory()就不會執行。當再回到此Activity時，是從onCreate方法開始執行。
  2. 假設我們將廣播的登出放在onStop()，onDestory()方法裡的話，有可能在Activity被銷燬後還未執行onStop()，onDestory()方法，即廣播仍還未登出，從而導致記憶體洩露。
  3. 但是，onPause()一定會被執行，從而保證了廣播在App死亡前一定會被登出，從而防止記憶體洩露。

5.2.3 兩種註冊方式的區別

Android四大元件之——BroadcastReceiver介紹
示意圖

5.3 廣播傳送者向AMS傳送廣播

5.3.1 廣播的傳送
  • 廣播 是 用”意圖（Intent）“標識
  • 定義廣播的本質 = 定義廣播所具備的“意圖（Intent）”
  • 廣播傳送 = 廣播傳送者 將此廣播的“意圖（Intent）”通過sendBroadcast（）方法傳送出去
5.3.2 廣播的型別

廣播的型別主要分為5類：

  • 普通廣播（Normal Broadcast）
  • 系統廣播（System Broadcast）
  • 有序廣播（Ordered Broadcast）
  • 粘性廣播（Sticky Broadcast）
  • App應用內廣播（Local Broadcast）

具體說明如下：
1. 普通廣播（Normal Broadcast）
即 開發者自身定義 intent的廣播（最常用）。傳送廣播使用如下：

Intent intent = new Intent();
//對應BroadcastReceiver中intentFilter的action
intent.setAction(BROADCAST_ACTION);
//傳送廣播
sendBroadcast(intent);
複製程式碼
  • 若被註冊了的廣播接收者中註冊時intentFilter的action與上述匹配，則會接收此廣播（即進行回撥onReceive()）。如下mBroadcastReceiver則會接收上述廣播
<receiver 
    //此廣播接收者類是mBroadcastReceiver
    android:name=".mBroadcastReceiver" >
    //用於接收網路狀態改變時發出的廣播
    <intent-filter>
        <action android:name="BROADCAST_ACTION" />
    </intent-filter>
</receiver>
複製程式碼
  • 若傳送廣播有相應許可權，那麼廣播接收者也需要相應許可權

2. 系統廣播（System Broadcast）

  • Android中內建了多個系統廣播：只要涉及到手機的基本操作（如開機、網路狀態變化、拍照等等），都會發出相應的廣播
  • 每個廣播都有特定的Intent - Filter（包括具體的action），Android系統廣播action如下：
系統操作 action
監聽網路變化 android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE
關閉或開啟飛航模式 Intent.ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED
充電時或電量發生變化 Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED
電池電量低 Intent.ACTION_BATTERY_LOW
電池電量充足（即從電量低變化到飽滿時會發出廣播 Intent.ACTION_BATTERY_OKAY
系統啟動完成後(僅廣播一次) Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED
按下照相時的拍照按鍵(硬體按鍵)時 Intent.ACTION_CAMERA_BUTTON
螢幕鎖屏 Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS
裝置當前設定被改變時(介面語言、裝置方向等) Intent.ACTION_CONFIGURATION_CHANGED
插入耳機時 Intent.ACTION_HEADSET_PLUG
未正確移除SD卡但已取出來時(正確移除方法:設定--SD卡和裝置記憶體--解除安裝SD卡) Intent.ACTION_MEDIA_BAD_REMOVAL
插入外部儲存裝置（如SD卡） Intent.ACTION_MEDIA_CHECKING
成功安裝APK Intent.ACTION_PACKAGE_ADDED
成功刪除APK Intent.ACTION_PACKAGE_REMOVED
重啟裝置 Intent.ACTION_REBOOT
螢幕被關閉 Intent.ACTION_SCREEN_OFF
螢幕被開啟 Intent.ACTION_SCREEN_ON
關閉系統時 Intent.ACTION_SHUTDOWN
重啟裝置 Intent.ACTION_REBOOT

注：當使用系統廣播時，只需要在註冊廣播接收者時定義相關的action即可，並不需要手動傳送廣播，當系統有相關操作時會自動進行系統廣播

3. 有序廣播（Ordered Broadcast）

  • 定義
    傳送出去的廣播被廣播接收者按照先後順序接收

有序是針對廣播接收者而言的

  • 廣播接受者接收廣播的順序規則（同時面向靜態和動態註冊的廣播接受者）

    1. 按照Priority屬性值從大-小排序；
    2. Priority屬性相同者，動態註冊的廣播優先；

  • 特點

    1. 接收廣播按順序接收
    2. 先接收的廣播接收者可以對廣播進行截斷，即後接收的廣播接收者不再接收到此廣播；
    3. 先接收的廣播接收者可以對廣播進行修改，那麼後接收的廣播接收者將接收到被修改後的廣播

  • 具體使用
    有序廣播的使用過程與普通廣播非常類似，差異僅在於廣播的傳送方式：

sendOrderedBroadcast(intent);
複製程式碼

4. App應用內廣播（Local Broadcast）

  • 背景
    Android中的廣播可以跨App直接通訊（exported對於有intent-filter情況下預設值為true）

  • 衝突
    可能出現的問題：

    • 其他App針對性發出與當前App intent-filter相匹配的廣播，由此導致當前App不斷接收廣播並處理；
    • 其他App註冊與當前App一致的intent-filter用於接收廣播，獲取廣播具體資訊；
      即會出現安全性 & 效率性的問題。

  • 解決方案
    使用App應用內廣播（Local Broadcast）

  1. App應用內廣播可理解為一種區域性廣播，廣播的傳送者和接收者都同屬於一個App。
  2. 相比於全域性廣播（普通廣播），App應用內廣播優勢體現在：安全性高 & 效率高

  • 具體使用1 - 將全域性廣播設定成區域性廣播

    1. 註冊廣播時將exported屬性設定為
      false
      ，使得非本App內部發出的此廣播不被接收；
    2. 在廣播傳送和接收時，增設相應許可權permission，用於許可權驗證；
    3. 傳送廣播時指定該廣播接收器所在的包名，此廣播將只會傳送到此包中的App內與之相匹配的有效廣播接收器中。

    通過intent.setPackage(packageName)指定報名

  • 具體使用2 - 使用封裝好的LocalBroadcastManager類
    使用方式上與全域性廣播幾乎相同，只是註冊/取消註冊廣播接收器和傳送廣播時將引數的context變成了LocalBroadcastManager的單一例項

注：對於LocalBroadcastManager方式傳送的應用內廣播，只能通過LocalBroadcastManager動態註冊，不能靜態註冊

//註冊應用內廣播接收器
//步驟1：例項化BroadcastReceiver子類 & IntentFilter mBroadcastReceiver 
mBroadcastReceiver = new mBroadcastReceiver(); 
IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(); 

//步驟2：例項化LocalBroadcastManager的例項
localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);

//步驟3：設定接收廣播的型別 
intentFilter.addAction(android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE);

//步驟4：呼叫LocalBroadcastManager單一例項的registerReceiver（）方法進行動態註冊 
localBroadcastManager.registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);

//取消註冊應用內廣播接收器
localBroadcastManager.unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);

//傳送應用內廣播
Intent intent = new Intent();
intent.setAction(BROADCAST_ACTION);
localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);

複製程式碼

5. 粘性廣播（Sticky Broadcast）
由於在Android5.0 & API 21中已經失效，所以不建議使用，在這裡也不作過多的總結。

6. 特別注意

對於不同註冊方式的廣播接收器回撥OnReceive（Context context，Intent intent）中的context返回值是不一樣的：

  • 對於靜態註冊（全域性+應用內廣播），回撥onReceive(context, intent)中的context返回值是：ReceiverRestrictedContext；
  • 對於全域性廣播的動態註冊，回撥onReceive(context, intent)中的context返回值是：Activity Context；
  • 對於應用內廣播的動態註冊（LocalBroadcastManager方式），回撥onReceive(context, intent)中的context返回值是：Application Context。
  • 對於應用內廣播的動態註冊（非LocalBroadcastManager方式），回撥onReceive(context, intent)中的context返回值是：Activity Context；

7. 總結

  • 本文主要介紹了Android中四大元件的BroadcastReceiver的所有知識
  • 接下來，我會繼續介紹具體如何在Android中的其他知識，有興趣可以繼續關注
之前學習了Carson_Ho的文章之後，發現對於BroadcastReceiver介紹的比較詳細和全面，所以，在此，我也加入了我得一點小小的思想，如有不足之處，請大家指正。


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