Carson帶你學Android:BroadcastReceiver史上最全面解析

前言

  • BroadcastReceiver(廣播接收器),屬于 Android 四大組件之一
  • Android 開發中,BroadcastReceiver 的應用場景非常多
  • 今天,我將詳細講解關于BroadcastReceiver的一切相關知識

目錄

示意圖

1. 定義

即 廣播,是一個全局的監聽器,屬于Android四大組件之一

Android 廣播分為兩個角色:廣播發送者、廣播接收者


2. 作用

監聽 / 接收 應用 App 發出的廣播消息,并 做出響應


3. 應用場景

  • Android不同組件間的通信(含 :應用內 / 不同應用之間)
  • 多線程通信
  • Android 系統在特定情況下的通信

如:電話呼入時、網絡可用時


4. 實現原理

4.1 采用的模型

  • Android中的廣播使用了設計模式中的觀察者模式:基于消息的發布 / 訂閱事件模型

因此,Android將廣播的發送者 和 接收者 解耦,使得系統方便集成,更易擴展

4.2 模型講解

  • 模型中有3個角色:

    1. 消息訂閱者(廣播接收者)
    2. 消息發布者(廣播發布者)
    3. 消息中心(AMS,即Activity Manager Service
  • 示意圖 & 原理如下

示意圖

5. 使用流程

  • 使用流程如下:
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
  • 必須復寫抽象方法onReceive()方法
  1. 廣播接收器接收到相應廣播后,會自動回調 onReceive() 方法
  2. 一般情況下,onReceive方法會涉及 與 其他組件之間的交互,如發送Notification、啟動Service
  3. 默認情況下,廣播接收器運行在 UI 線程,因此,onReceive()方法不能執行耗時操作,否則將導致ANR
  • 代碼范例
    mBroadcastReceiver.java
// 繼承BroadcastReceivre基類
public class mBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {

  // 復寫onReceive()方法
  // 接收到廣播后,則自動調用該方法
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
   //寫入接收廣播后的操作
    }
}

5.2 廣播接收器注冊

注冊的方式分為兩種:靜態注冊、動態注冊

5.2.1 靜態注冊

  • 注冊方式:在AndroidManifest.xml里通過<receive>標簽聲明
  • 屬性說明:
<receiver 
    android:enabled=["true" | "false"]
//此broadcastReceiver能否接收其他App的發出的廣播
//默認值是由receiver中有無intent-filter決定的:如果有intent-filter,默認值為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"
//具有相應權限的廣播發送者發送的廣播才能被此BroadcastReceiver所接收;
    android:permission="string"
//BroadcastReceiver運行所處的進程
//默認為app的進程,可以指定獨立的進程
//注:Android四大基本組件都可以通過此屬性指定自己的獨立進程
    android:process="string" >

//用于指定此廣播接收器將接收的廣播類型
//本示例中給出的是用于接收網絡狀態改變時發出的廣播
 <intent-filter>
<action android:name="android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE" />
    </intent-filter>
</receiver>
  • 注冊示例
<receiver 
    //此廣播接收者類是mBroadcastReceiver
    android:name=".mBroadcastReceiver" >
    //用于接收網絡狀態改變時發出的廣播
    <intent-filter>
        <action android:name="android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE" />
    </intent-filter>
</receiver>

當此 App首次啟動時,系統會自動實例化mBroadcastReceiver類,并注冊到系統中。

5.2.2 動態注冊

  • 注冊方式:在代碼中調用Context.registerReceiver()方法

  • 具體代碼如下:

// 選擇在Activity生命周期方法中的onResume()中注冊
@Override
  protected void onResume(){
      super.onResume();

    // 1. 實例化BroadcastReceiver子類 &  IntentFilter
     mBroadcastReceiver mBroadcastReceiver = new mBroadcastReceiver();
     IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();

    // 2. 設置接收廣播的類型
    intentFilter.addAction(android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE);

    // 3. 動態注冊:調用Context的registerReceiver()方法
     registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);
 }


// 注冊廣播后,要在相應位置記得銷毀廣播
// 即在onPause() 中unregisterReceiver(mBroadcastReceiver)
// 當此Activity實例化時,會動態將MyBroadcastReceiver注冊到系統中
// 當此Activity銷毀時,動態注冊的MyBroadcastReceiver將不再接收到相應的廣播。
 @Override
 protected void onPause() {
     super.onPause();
      //銷毀在onResume()方法中的廣播
     unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
     }
}

特別注意

  • 動態廣播最好在ActivityonResume()注冊、onPause()注銷。
  • 原因:
    1. 對于動態廣播,有注冊就必然得有注銷,否則會導致內存泄露

重復注冊、重復注銷也不允許

  1. Activity生命周期如下:
Activity生命周期

Activity生命周期的方法是成對出現的:

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

在onResume()注冊、onPause()注銷是因為onPause()在App死亡前一定會被執行,從而保證廣播在App死亡前一定會被注銷,從而防止內存泄露。

  1. 不在onCreate() & onDestory() 或 onStart() & onStop()注冊、注銷是因為:
    當系統因為內存不足(優先級更高的應用需要內存,請看上圖紅框)要回收Activity占用的資源時,Activity在執行完onPause()方法后就會被銷毀,有些生命周期方法onStop(),onDestory()就不會執行。當再回到此Activity時,是從onCreate方法開始執行。
  2. 假設我們將廣播的注銷放在onStop(),onDestory()方法里的話,有可能在Activity被銷毀后還未執行onStop(),onDestory()方法,即廣播仍還未注銷,從而導致內存泄露。
  3. 但是,onPause()一定會被執行,從而保證了廣播在App死亡前一定會被注銷,從而防止內存泄露。

5.2.3 兩種注冊方式的區別

示意圖

5.3 廣播發送者向AMS發送廣播

5.3.1 廣播的發送
  • 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)”
  • 廣播發送 = 廣播發送者 將此廣播的“意圖(Intent)”通過sendBroadcast()方法發送出去
5.3.2 廣播的類型

廣播的類型主要分為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)。發送廣播使用如下:

Intent intent = new Intent();
//對應BroadcastReceiver中intentFilter的action
intent.setAction(BROADCAST_ACTION);
//發送廣播
sendBroadcast(intent);
  • 若被注冊了的廣播接收者中注冊時intentFilteraction與上述匹配,則會接收此廣播(即進行回調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" >
    //用于接收網絡狀態改變時發出的廣播
    <intent-filter>
        <action android:name="BROADCAST_ACTION" />
    </intent-filter>
</receiver>
  • 若發送廣播有相應權限,那么廣播接收者也需要相應權限

2. 系統廣播(System Broadcast)

  • Android中內置了多個系統廣播:只要涉及到手機的基本操作(如開機、網絡狀態變化、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
監聽網絡變化 android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE
關閉或打開飛行模式 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
系統啟動完成后(僅廣播一次) Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED
按下照相時的拍照按鍵(硬件按鍵)時 Intent.ACTION_CAMERA_BUTTON
屏幕鎖屏 Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS
設備當前設置被改變時(界面語言、設備方向等) 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:設置--SD卡和設備內存--卸載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
重啟設備 Intent.ACTION_REBOOT
屏幕被關閉 Intent.ACTION_SCREEN_OFF
屏幕被打開 Intent.ACTION_SCREEN_ON
關閉系統時 Intent.ACTION_SHUTDOWN
重啟設備 Intent.ACTION_REBOOT

注:當使用系統廣播時,只需要在注冊廣播接收者時定義相關的action即可,并不需要手動發送廣播,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
    發送出去的廣播被廣播接收者按照先后順序接收

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注冊的廣播接受者)

    1. 按照Priority屬性值從大-小排序;
    2. Priority屬性相同者,動態注冊的廣播優先;
  • 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,即后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,那么后接收的廣播接收者將接收到被修改后的廣播
  • 具體使用
    有序廣播的使用過程與普通廣播非常類似,差異僅在于廣播的發送方式:

sendOrderedBroadcast(intent);

4. App應用內廣播(Local Broadcast)

  • 背景
    Android中的廣播可以跨App直接通信(exported對于有intent-filter情況下默認值為true)

  • 沖突
    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不斷接收廣播并處理;
    • 其他App注冊與當前App一致的intent-filter用于接收廣播,獲取廣播具體信息;
      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局部廣播,廣播的發送者和接收者都同屬于一個App。
  2. 相比于全局廣播(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 - 將全局廣播設置成局部廣播

    1. 注冊廣播時將exported屬性設置為false,使得非本App內部發出的此廣播不被接收;
    2. 在廣播發送和接收時,增設相應權限permission,用于權限驗證;
    3. 發送廣播時指定該廣播接收器所在的包名,此廣播將只會發送到此包中的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
    使用方式上與全局廣播幾乎相同,只是注冊/取消注冊廣播接收器和發送廣播時將參數的context變成了LocalBroadcastManager的單一實例

注:對于LocalBroadcastManager方式發送的應用內廣播,只能通過LocalBroadcastManager動態注冊,不能靜態注冊

//注冊應用內廣播接收器
//步驟1:實例化BroadcastReceiver子類 & IntentFilter mBroadcastReceiver 
mBroadcastReceiver = new mBroadcastReceiver(); 
IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(); 

//步驟2:實例化LocalBroadcastManager的實例
localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);

//步驟3:設置接收廣播的類型 
intentFilter.addAction(android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE);

//步驟4:調用LocalBroadcastManager單一實例的registerReceiver()方法進行動態注冊 
localBroadcastManager.registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);

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

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

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


6. 特別注意

對于不同注冊方式的廣播接收器回調OnReceive(Context context,Intent intent)中的context返回值是不一樣的:

  • 對于靜態注冊(全局+應用內廣播),回調onReceive(context, intent)中的context返回值是:ReceiverRestrictedContext;
  • 對于全局廣播的動態注冊,回調onReceive(context, intent)中的context返回值是:Activity Context;
  • 對于應用內廣播的動態注冊(LocalBroadcastManager方式),回調onReceive(context, intent)中的context返回值是:Application Context。
  • 對于應用內廣播的動態注冊(非LocalBroadcastManager方式),回調onReceive(context, intent)中的context返回值是:Activity Context;

7. 總結

  • 本文主要介紹了Android中四大組件的BroadcastReceiver的所有知識
  • Carson帶你學四大組件文章系列:

Carson帶你學Android:頁面活動-Activity
Carson帶你學Android:廣播-BroadcastReceiver
Carson帶你學Android:服務-Service
Carson帶你學Android:內存承載器-ContentProvider


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