android进阶3step1：Android组件通信——广播接收者BroadCast

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前言

• BroadcastReceiver（广播接收器），属于 Android四大组件之一
• Broadcast是一种广泛应用在程序之间传输信息的机制,BroadcastReceiver是对发送出来的广播进行过滤接收并响应的组件
• 在 Android开发中，BroadcastReceiver的应用场景非常多
• 今天，我将详细讲解关于BroadcastReceiver的一切相关知识

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目录

示意图

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1. 定义

即 广播，是一个全局的监听器，属于Android四大组件之一

Android广播分为两个角色：广播发送者、广播接收者

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2. 作用

监听 / 接收 应用 App发出的广播消息，并 做出响应

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3. 应用场景

• Android不同组件间的通信（含 ：应用内 / 不同应用之间）
• 多线程通信
• 与 Android系统在特定情况下的通信

如：电话呼入时、网络可用、监控电量时

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4. 实现原理

4.1 采用的模型

• Android中的广播使用了设计模式中的观察者模式：基于消息的发布 / 订阅事件模型

因此，Android将广播的发送者 和 接收者 解耦，使得系统方便集成，更易扩展

4.2 模型讲解

• 模型中有3个角色：

  1. 消息订阅者（广播接收者）
  2. 消息发布者（广播发布者）
  3. 消息中心（AMS，即Activity Manager Service）

• 示意图 & 原理如下

• 

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5. 使用流程

• 使用流程如下：

示意图

• 下面，我将一步步介绍如何使用BroadcastReceiver

即上图中的 开发者手动完成部分

5.1 自定义广播接收者BroadcastReceiver

• 继承BroadcastReceivre基类
• 必须复写抽象方法onReceive()方法

1. 广播接收器接收到相应广播后，会自动回调 onReceive()方法
2. 一般情况下，onReceive方法会涉及 与 其他组件之间的交互，如发送Notification、启动Service等
3. 默认情况下，广播接收器运行在 UI线程，因此，onReceive()方法不能执行耗时操作（10s左右），否则将导致ANR
4. 如果需要进行耗时操作，应该通过发送intent给Service让Service来完成 或者使用handler发送消息，触发新的activity中的handler执行

• 代码范例
  mBroadcastReceiver.java

// 继承BroadcastReceivre基类
public class mBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {

  // 复写onReceive()方法
  // 接收到广播后，则自动调用该方法
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
   //写入接收广播后的操作
    }
}

5.2 广播接收器注册

注册的方式分为两种：静态注册、动态注册

5.2.1 静态注册（android 8.0之后取消静态注册！！！）

• 注册方式：在AndroidManifest.xml里通过<receive>标签声明
• 属性说明：

<receiver 
    android:enabled=["true" | "false"]
//此broadcastReceiver能否接收其他App的发出的广播
//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
    android:exported=["true" | "false"]
    android:icon="drawable resource"
    android:label="string resource"
//继承BroadcastReceiver子类的类名
    android:name=".mBroadcastReceiver"
//具有相应权限的广播发送者发送的广播才能被此BroadcastReceiver所接收；
    android:permission="string"
//BroadcastReceiver运行所处的进程
//默认为app的进程，可以指定独立的进程
//注：Android四大基本组件都可以通过此属性指定自己的独立进程
    android:process="string" >

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

• 注册示例

<receiver 
    //此广播接收者类是mBroadcastReceiver
    android:name=".mBroadcastReceiver" >
    //用于接收网络状态改变时发出的广播
    <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mBroadcastReceiver类，并注册到系统中。

5.2.2 动态注册（推荐）

• 注册方式：在代码中调用Context.registerReceiver（）方法

• 具体代码如下：

实例化BroadcastReceiver子类
private BroadcastReceiver mBroadcastReceiver = new BroadcastReceiver() {
    @Override
   public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            Log.d("TAG", intent.getAction());
    }
    };
// 选择在Activity生命周期方法中的onResume()中注册
@Override
  protected void onResume(){
      super.onResume();

    // 1. IntentFilter
     IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();

    // 2. 设置接收广播的类型
    intentFilter.addAction(android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE);

    // 3. 动态注册：调用Context的registerReceiver（）方法
     registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);
 }


// 注册广播后，要在相应位置记得销毁广播
// 即在onPause() 中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。
 @Override
 protected void onPause() {
     super.onPause();
      //销毁在onResume()方法中的广播
     unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
     }
}

特别注意

• 动态广播最好在Activity的 onResume()注册、onPause()注销。
• 原因：
  1. 对于动态广播，有注册就必然得有注销，否则会导致内存泄露

重复注册、重复注销也不允许

1. Activity生命周期如下：

Activity生命周期

Activity生命周期的方法是成对出现的：

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

在onResume()注册、onPause()注销是因为onPause()在App死亡前一定会被执行，从而保证广播在App死亡前一定会被注销，从而防止内存泄露。

1. 不在onCreate() & onDestory() 或 onStart() & onStop()注册、注销是因为：
   当系统因为内存不足（优先级更高的应用需要内存，请看上图红框）要回收Activity占用的资源时，Activity在执行完onPause()方法后就会被销毁，有些生命周期方法onStop()，onDestory()就不会执行。当再回到此Activity时，是从onCreate方法开始执行。
2. 假设我们将广播的注销放在onStop()，onDestory()方法里的话，有可能在Activity被销毁后还未执行onStop()，onDestory()方法，即广播仍还未注销，从而导致内存泄露。
3. 但是，onPause()一定会被执行，从而保证了广播在App死亡前一定会被注销，从而防止内存泄露。

 BroadCast receiver的生命周期

5.2.3 两种注册方式的区别（所有广播都可以动态注册，但是静态注册有些广播不支持）

示意图

5.3 广播发送者向AMS发送广播

5.3.1 广播的发送

• 广播 是 用”意图（Intent）“标识
• 定义广播的本质 = 定义广播所具备的“意图（Intent）”
• 广播发送 = 广播发送者 将此广播的“意图（Intent）”通过sendBroadcast（）方法发送出去

5.3.2 广播的类型

广播的类型主要分为5类：

• 普通广播（Normal Broadcast）
• 系统广播（System Broadcast）
• 有序广播（Ordered Broadcast）
• 粘性广播（Sticky Broadcast）
• App应用内广播（Local Broadcast）

具体说明如下：
1. 普通广播（Normal Broadcast）
即 开发者自身定义 intent的广播（最常用）。发送广播使用如下：

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

• 若被注册了的广播接收者中注册时intentFilter的action与上述匹配，则会接收此广播（即进行回调onReceive()）。如下mBroadcastReceiver则会接收上述广播

<receiver 
    //此广播接收者类是mBroadcastReceiver
    android:name=".mBroadcastReceiver" >
    //用于接收网络状态改变时发出的广播
    <intent-filter>
        <action android:name="BROADCAST_ACTION" />
    </intent-filter>
</receiver>

• 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中内置了多个系统广播：只要涉及到手机的基本操作（如开机、网络状态变化、拍照等等），都会发出相应的广播
• 每个广播都有特定的Intent - Filter（包括具体的action），Android系统广播action如下：

系统操作	action
监听网络变化	android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE
关闭或打开飞行模式	Intent.ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED
充电时或电量发生变化	Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED(动态注册)
电池电量低	Intent.ACTION_BATTERY_LOW
电池电量充足（即从电量低变化到饱满时会发出广播	Intent.ACTION_BATTERY_OKAY
系统启动完成后(仅广播一次)	Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED
按下照相时的拍照按键(硬件按键)时	Intent.ACTION_CAMERA_BUTTON
屏幕锁屏	Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS
设备当前设置被改变时(界面语言、设备方向等)	Intent.ACTION_CONFIGURATION_CHANGED
插入耳机时	Intent.ACTION_HEADSET_PLUG
未正确移除SD卡但已取出来时(正确移除方法:设置--SD卡和设备内存--卸载SD卡)	Intent.ACTION_MEDIA_BAD_REMOVAL
插入外部储存装置（如SD卡）	Intent.ACTION_MEDIA_CHECKING
成功安装APK	Intent.ACTION_PACKAGE_ADDED
成功删除APK	Intent.ACTION_PACKAGE_REMOVED
重启设备	Intent.ACTION_REBOOT
屏幕被关闭	Intent.ACTION_SCREEN_OFF
屏幕被打开	Intent.ACTION_SCREEN_ON
关闭系统时	Intent.ACTION_SHUTDOWN
重启设备	Intent.ACTION_REBOOT

注：当使用系统广播时，只需要在注册广播接收者时定义相关的action即可，并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

3. 有序广播（Ordered Broadcast）

• 定义
  发送出去的广播被广播接收者按照先后顺序接收

有序是针对广播接收者而言的

• 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）

  1. 按照Priority属性值从大-小排序；
  2. Priority属性相同者，动态注册的广播优先；

• 特点

  1. 接收广播按顺序接收
  2. 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；
  3. 先接收的广播接收者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

• 具体使用
  有序广播的使用过程与普通广播非常类似，差异于广播的发送方式：

sendOrderedBroadcast(intent);

两种广播的对比： 

	无序广播(普通广播)	有序广播
方法调用	Context.sendBroadcast()	Context.sendOrderBroadcast()
优缺点	Receiver优先级不确定	按优先级不同，优先receiver可以对数据进行处理
	不可以被拦截 不可以被终止 不可以被修改	可以被拦截 可以被终止 可以被修改
	接收者不能将结果穿过下一个接收者，也无法终止广播	接收者能将结果穿过下一个接收者，也可以终止广播
效率	高	低

4. App应用内广播（Local Broadcast）

• 背景
  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）

• 冲突
  可能出现的问题：

  • 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；
  • 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
  使用App应用内广播（Local Broadcast）

1. 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。
2. 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

• 具体使用1 - 将全局广播设置成局部广播

  1. 注册广播时将exported属性设置为false，使得非本App内部发出的此广播不被接收；
  2. 在广播发送和接收时，增设相应权限permission，用于权限验证；
  3. 发送广播时指定该广播接收器所在的包名，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。

  通过intent.setPackage(packageName)指定报名

• 具体使用2 - 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：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
//步骤1：实例化BroadcastReceiver子类 & IntentFilter mBroadcastReceiver 
mBroadcastReceiver = new mBroadcastReceiver(); 
IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(); 

//步骤2：实例化LocalBroadcastManager的实例
localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);

//步骤3：设置接收广播的类型 
intentFilter.addAction(android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE);

//步骤4：调用LocalBroadcastManager单一实例的registerReceiver（）方法进行动态注册 
localBroadcastManager.registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);

//取消注册应用内广播接收器
localBroadcastManager.unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);

//发送应用内广播
Intent intent = new Intent();
intent.setAction(BROADCAST_ACTION);
localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);

5. 粘性广播（Sticky Broadcast）
由于在Android5.0 & API 21中已经失效，所以不建议使用，在这里也不作过多的总结。

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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：

• 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；
• 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；
• 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。
• 对于应用内广播的动态注册（非LocalBroadcastManager方式），回调onReceive(context, intent)中的context返回值是：Activity Context；

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7. 总结

• 本文主要介绍了Android中四大组件的BroadcastReceiver的所有知识
• 接下来，我会继续介绍具体如何在Android中的其他知识，有兴趣可以继续关注

8. 自定义广播的实现(应用 A点击跳到B执行打开新的Activity)

应用A：点击button发送一条广播

应用B：接收A发来广播，启动activity

BroadcastSender的MAinAcitivity.java 广播发送者

import android.content.Intent;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    //自定义广播
    private final String CUSTOM_ACTION = "com.demo.custom.action";
    private Button button;

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

    /**
     * 发送广播
     */
    public void send() {
        button = findViewById(R.id.button);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //发送广播给receiver
                Intent intent = new Intent();
                intent.setAction(CUSTOM_ACTION);
                MainActivity.this.sendBroadcast(intent);
            }
        });

    }
}

广播接收者BroadcastReceiver的CustomReceiver.java

android8.0之后取消的静态注册，都要进行动态注册

/**
 * 接收者
 */
public class CustomReceiver extends AppCompatActivity {
    private final String CUSTOM_ACTION = "com.demo.custom.action";


        @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        IntentFilter mFilter = new IntentFilter();
        mFilter.addAction(CUSTOM_ACTION);
        registerReceiver(mBroadcastReceiver, mFilter);
    }

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


    private BroadcastReceiver mBroadcastReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            Log.e("TAG", "Action=" + intent.getAction());
            //启动Receiver的MainActivity
            Intent startIntent = new Intent();
            startIntent.setClass(context, MainActivity.class);
            startIntent.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
            context.startActivity(startIntent);
        }
    };
}

效果： 注意两个应用都要打开状态才行

8. 项目案例(电池监控器)

BatteryManager的API文档

MainActivity.java

import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.IntentFilter;
import android.os.BatteryManager;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.widget.ProgressBar;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private BroadcastReceiver mBroadcastReceiver;
    private ProgressBar bar;
    private TextView tv_level;
    private TextView tv_health;
    private TextView tv_status;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mBroadcastReceiver = new BroadcastReceiver();
        initView();

    }

    /**
     * 初始视图
     */
    private void initView() {
        bar = findViewById(R.id.pb_level);
        tv_level = findViewById(R.id.tv_level);
        tv_health = findViewById(R.id.tv_health);
        tv_status = findViewById(R.id.tv_status);
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        registerBatteryInfo();
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        unregisterBatteryInfo();
    }

    /**
     * 注册广播
     */
    private void registerBatteryInfo() {
        IntentFilter mFilter = new IntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED);
        registerReceiver(mBroadcastReceiver, mFilter);
    }

    /**
     * 注销广播
     */
    private void unregisterBatteryInfo() {
        unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
    }


    class BroadcastReceiver extends android.content.BroadcastReceiver {
        int health;
        int level;
        int status;

        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            String action = intent.getAction();
            if (action.equals(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED)) {
                Log.e("TAG", "接收到电池改变的广播啦");
                //具体的更多信息可以查BatteryManager的API
                //电池健康
                health = intent.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_HEALTH, BatteryManager.BATTERY_HEALTH_GOOD);
                //电池电量
                level = intent.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_LEVEL, 0);
                //电池状态
                status = intent.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_STATUS, 1);
                //改变UI的方法
                changeView(health, level, status);
            }
        }

        /**
         * 实时更新UI
         *
         * @param health
         * @param level
         * @param status
         */
        private void changeView(int health, int level, int status) {
            String health_Info = "";
            String status_Info = "";
            switch (health) {
                case BatteryManager.BATTERY_HEALTH_UNKNOWN:
                    health_Info = "未知";
                    break;
                case BatteryManager.BATTERY_HEALTH_GOOD:
                    health_Info = "健康";
                    break;
                case BatteryManager.BATTERY_HEALTH_OVERHEAT:
                    health_Info = "过热";
                    break;
                case BatteryManager.BATTERY_HEALTH_DEAD:
                    health_Info = "死了";
                    break;
                case BatteryManager.BATTERY_HEALTH_OVER_VOLTAGE:
                    health_Info = "过压";
                    break;
                case BatteryManager.BATTERY_HEALTH_UNSPECIFIED_FAILURE:
                    health_Info = "失败";
                    break;
                case BatteryManager.BATTERY_HEALTH_COLD:
                    health_Info = "冷了";
                    break;
            }
            tv_health.setText("电池健康程度：" + health_Info);
            tv_level.setText("电池电量：" + level);
            bar.setProgress(level);
            switch (status) {
                case BatteryManager.BATTERY_STATUS_UNKNOWN:
                    status_Info = "未知";
                    break;
                case BatteryManager.BATTERY_STATUS_CHARGING:
                    status_Info = "充电中";
                    break;
                case BatteryManager.BATTERY_STATUS_DISCHARGING:
                    status_Info = "未充电";
                    break;
                case BatteryManager.BATTERY_STATUS_NOT_CHARGING:
                    status_Info = "不充电";
                    break;
                case BatteryManager.BATTERY_STATUS_FULL:
                    status_Info = "充满了";
                    break;
            }
            tv_status.setText("电池状态：" + status_Info);

        }
    }
}