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Android 广播

2017-07-26  本文已影响329人  Lost_Robot

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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