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Android四大组件之BroadcastReceiver

2019.08.12 21:02 259浏览

前言

Hi,大家好,又双见面啦,上一期我们讲了如何使用Activity,肯定有不少小伙伴已经创建了属于自己的FirstActivity,那么这一期我们主要为大家介绍第二个重要组件BroadcastReceiver(广播接收器)。作为Android的四大组件之二,其应用场景非常多。下面,就详细介绍下 BroadcastReceiver 的相关知识。


1. 定义

BroadcastReceiver(广播接收器)即广播,是一个全局的监听器。

Android 广播分为两个角色:广播发送者广播接受者

2. 作用

可以监听或接收应用 App 或系统发出的广播消息,并做出响应。

3. 应用场景

  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);

  2. 同一 App 内部的不同组件之间的消息通信(单个进程);

  3. 同一 App 具有多个进程的不同组件之间的消息通信;

  4. 不同 App 之间的组件之间消息通信;

  5. Android系统在特定情况下与App之间的消息通信,如:网络变化、电池电量、屏幕开关等。

4. 实现原理

Android中的广播使用了观察者模式:基于消息的发布 / 订阅事件模型,将广播的发送者接收者解耦,使得系统方便集成,更易扩展。

消息的事件模型中有三个角色:

  1. 消息订阅者(广播接收者)

  2. 消息发布者(广播发送者)

  3. 消息中心(AMS,即Activity Manager Service)

具体实现流程如下:

  1. 广播接收者BroadcastReceiver通过Binder机制向AMS中进行注册;  

  2. 广播发送者通过binder机制向AMS发送广播;  

  3. 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. 消息循环执行拿到此广播,回调 BroadcastReceiver 中的 onReceive() 方法。

注意:广播发送者和广播接受者的执行顺序是异步的,发送者不会关心有无接收者及接收者是否接收。

5. 使用步骤

5.1 自定义广播接收者BroadcastReceiver
//继承BroadcastReceiver
public class MyBroadcaseReceiver extends BroadcastReceiver {   
    //接收到广播后,则自动调用该方法    
    @Override    
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    }
}

继承 BroadcastReceivre 基类,重写 onReceive() 方法。广播接收器接收到相应广播后,会自动回调 onReceive() 方法,此方法中可与其他组件进行交互,如发送通知、启动服务等。

默认情况下,广播接收器运行在主线程中,所以,onReceive() 方法不能执行耗时操作,否则会导致 ANR 异常。

5.2 注册广播接收器

广播接收器的注册分为两种:静态注册、动态注册。

静态注册:静态注册即在清单文件(AndroidManifest.xml)中为 BroadcastReceiver 进行注册,使用< receiver >标签声明,并在标签内用 < intent-filter > 标签设置过滤器。这种形式的 BroadcastReceiver 的生命周期伴随着整个应用。如果这种方式处理的是系统广播,那么不管应用是否在运行,该广播接收器都能接收到该广播。

<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" >
 <intent-filter>
  <action android:name="android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE" />
    </intent-filter>
</receiver>

android:exported  ——此 BroadcastReceiver 能否接收其他 App 的发出的广播,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); 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四大组件都可以通过此属性指定自己的独立进程)。

intent-filter/action ——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。

注册示例:

<receiver 
 android:name=".MyBroadcaseReceiver">    
    <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 MyBroadcaseReceiver 类,并注册到系统中。

注意:Android 7.0版本开始,对静态注册的广播做了限制,导致静态注册失效。应用无法使用清单注册隐式广播,仍然可以在运行时动态注册这些广播,并且可以使用清单注册专门针对它们的显式广播。

具体可查看:https://developer.android.google.cn/about/versions/oreo/background

动态注册:动态注册 BroadcastReceiver 是在代码中定义并设置好一个 IntentFilter 对象,然后在需要注册的地方调用 Context.registerReceiver() 方法,调用 Context.unregisterReceiver() 方法取消注册,此时就不需要在清单文件中注册 Receiver 了。

@Override
protected void onResume() {    
    super.onResume();    
    //1.实例化MyBroadcaseReceiver    
    MyBroadcaseReceiver myBroadcaseReceiver = new MyBroadcaseReceiver();    
    //2.设置广播类型    
    IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
    intentFilter.addAction("android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE");    
    //3.动态注册广播    
    registerReceiver(myBroadcaseReceiver, intentFilter);
}

@Override
protected void onDestroy() {    
    super.onDestroy();    
    //销毁在onResume()中注册的广播    
    unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
}

注意:对于动态广播,有注册必须得有注销,否知会造成内存泄露,重复注册、重复注销也不允许。

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。

5.3 广播发送及广播类型

广播发送:广播的“发送”与“接收”,表面上看是广播作为 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。定义广播的定义本质,实际就是相应广播”意图“的定义过程,然后通过广播发送者通过 sendBroadcast() 方法将此”意图“发送出去。

广播类型:根据广播的发送方式,可以将其分为以下几种类型

1.普通广播(Normal Broadcast)

  开发者自身定义 intent的广播。发送广播使用如下:

   Intent intent = new Intent();
   //对应BroadcastReceiver中intentFilter的action
   intent.setAction("MY_BROADCAST_ACTION");
   //发送广播
   sendBroadcast(intent);

  被注册了的广播接收者中注册时 intentFilter 的 action 与上述匹配,就会接收此广播,并回调onReceive()。如下的 BroadcastReceiver 则会接收上述广播:

   <receiver 
    android:name=".MyBroadcastReceiver" >
    <intent-filter>
     <action android:name="MY_BROADCAST_ACTION" />
    </intent-filter>
   </receiver>

注意: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:开机启动,网络状态改变,拍照,屏幕关闭与开启,电量不足等等。

  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。

  当使用系统广播时,只需在注册广播接收者时定义相关的action即可,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的发送。

3.有序广播(Ordered Broadcast)

  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 按照先后顺序进行接收。有序广播的定义过程与普通广播无异,只是其发送方式变为:sendOrderedBroadcast(intent);

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):按照 Priority 属性值从大-小排序,Priority属性相同者,动态注册的广播优先。

特点:接收广播按顺序接收;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;先接收的广播接收者也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。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。

4.App应用内广播(Local Broadcast)

  由于 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),可能会出现相应安全隐患

  a.  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;

  b.  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

方案1:将全局广播设置成局部广播

  a. 对于同一 App 内部发送和接收广播,将 exported 属性设置成false,使得非本 App 内部发出的此广播不被接收;

  b. 在广播发送和接收时,都增加上相应的permission,用于权限验证;

  c. 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,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。

方案2:使用App应用内广播(LocalBroadcastManager类)

  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。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。

  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。

注意: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
   //1:实例化MyBroadcaseReceiver 
   MyBroadcaseReceiver myBroadcaseReceiver = new MyBroadcaseReceiver(); 
   //2:实例化IntentFilter、设置接收广播的类型 
   IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(); 
   intentFilter.addAction("android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE");
   //3:实例化LocalBroadcastManager
   LocalBroadcastManager localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);
   //4:调用LocalBroadcastManager的registerReceiver()方法进行动态注册 
   localBroadcastManager.registerReceiver(myBroadcaseReceiver, intentFilter);
   
   
   //取消注册应用内广播接收器
   localBroadcastManager.unregisterReceiver(myBroadcaseReceiver);
   
   
   //发送应用内广播
   Intent intent = new Intent();
   intent.setAction("MY_BROADCAST_ACTION");
   localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);

5.粘性广播(Sticky Broadcast)

  由于在 Android 5.0 & API 21 中已经失效,所以不建议使用,在这里不作阐述。

6. 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:

1.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

2.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;  

3.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。  

4.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。  

结语  

作为Android的四大组件之二,并且项目开发过程中一些场景下经常被使用到,小伙伴们赶紧上手实操,把它灵活的运用到项目中,结合上一期的Activity实现有趣的交互吧。   


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