Android廣播機制概述

Android廣播分為兩個方面：廣播發(fā)送者和廣播接收者，通常情況下，BroadcastReceiver指的就是廣播接收者（廣播接收器）。廣播作為Android組件間的通信方式，可以使用的場景如下：

1.同一app內(nèi)部的同一組件內(nèi)的消息通信（單個或多個線程之間）；
2.同一app內(nèi)部的不同組件之間的消息通信（單個進程）； 
3.同一app具有多個進程的不同組件之間的消息通信； 
4.不同app之間的組件之間消息通信； 
5.Android系統(tǒng)在特定情況下與App之間的消息通信。 

從實現(xiàn)原理看上，Android中的廣播使用了觀察者模式，基于消息的發(fā)布/訂閱事件模型。因此，從實現(xiàn)的角度來看，Android中的廣播將廣播的發(fā)送者和接受者極大程度上解耦，使得系統(tǒng)能夠方便集成，更易擴展。具體實現(xiàn)流程要點粗略概括如下：

1.廣播接收者BroadcastReceiver通過Binder機制向AMS(Activity Manager Service)進行注冊； 
2.廣播發(fā)送者通過binder機制向AMS發(fā)送廣播； 
3.AMS查找符合相應條件（IntentFilter/Permission等）的BroadcastReceiver，將廣播發(fā)送到BroadcastReceiver（一般情況下是Activity）相應的消息循環(huán)隊列中； 
4.消息循環(huán)執(zhí)行拿到此廣播，回調(diào)BroadcastReceiver中的onReceive()方法。

對于不同的廣播類型，以及不同的BroadcastReceiver注冊方式，具體實現(xiàn)上會有不同。但總體流程大致如上。

由此看來，廣播發(fā)送者和廣播接收者分別屬于觀察者模式中的消息發(fā)布和訂閱兩端，AMS屬于中間的處理中心。廣播發(fā)送者和廣播接收者的執(zhí)行是異步的，發(fā)出去的廣播不會關心有無接收者接收，也不確定接收者到底是何時才能接收到。顯然，整體流程與EventBus非常類似。

在上文說列舉的廣播機制具體可以使用的場景中，現(xiàn)分析實際應用中的適用性：

第一種情形：同一app內(nèi)部的同一組件內(nèi)的消息通信（單個或多個線程之間），實際應用中肯定是不會用到廣播機制的（雖然可以用），無論是使用擴展變量作用域、基于接口的回調(diào)還是Handler-post/Handler-Message等方式，都可以直接處理此類問題，若適用廣播機制，顯然有些“殺雞牛刀”的感覺，會顯太“重”；

第二種情形：同一app內(nèi)部的不同組件之間的消息通信（單個進程），對于此類需求，在有些教復雜的情況下單純的依靠基于接口的回調(diào)等方式不好處理，此時可以直接使用EventBus等，相對而言，EventBus由于是針對統(tǒng)一進程，用于處理此類需求非常適合，且輕松解耦。可以參見文件《Android各組件/控件間通信利器之EventBus》。

第三、四、五情形：由于涉及不同進程間的消息通信，此時根據(jù)實際業(yè)務使用廣播機制會顯得非常適宜。下面主要針對Android廣播中的具體知識點進行總結。

2.BroadcastReceiver

自定義BroadcastReceiver

自定義廣播接收器需要繼承基類BroadcastReceivre，并實現(xiàn)抽象方法onReceive(context, intent)方法。廣播接收器接收到相應廣播后，會自動回到onReceive(..)方法。默認情況下，廣播接收器也是運行在UI線程，因此，onReceive方法中不能執(zhí)行太耗時的操作。否則將因此ANR。一般情況下，根據(jù)實際業(yè)務需求，onReceive方法中都會涉及到與其他組件之間的交互，如發(fā)送Notification、啟動service等。
下面代碼片段是一個簡單的廣播接收器的自定義：

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();
    
  }
}

BroadcastReceiver注冊類型

BroadcastReceiver總體上可以分為兩種注冊類型：靜態(tài)注冊和動態(tài)注冊。 

1).靜態(tài)注冊：

直接在AndroidManifest.xml文件中進行注冊。規(guī)則如下：

<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，需要注意的屬性
android:exported  ——此broadcastReceiver能否接收其他App的發(fā)出的廣播，這個屬性默認值有點意思，其默認值是由receiver中有無intent-filter決定的，如果有intent-filter，默認值為true，否則為false。（同樣的，activity/service中的此屬性默認值一樣遵循此規(guī)則）同時，需要注意的是，這個值的設定是以application或者application user id為界的，而非進程為界（一個應用中可能含有多個進程）；
android:name  —— 此broadcastReceiver類名；
android:permission  ——如果設置，具有相應權限的廣播發(fā)送方發(fā)送的廣播才能被此broadcastReceiver所接收；
android:process  ——broadcastReceiver運行所處的進程。默認為app的進程?？梢灾付í毩⒌倪M程（Android四大基本組件都可以通過此屬性指定自己的獨立進程） 

常見的注冊形式有：

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

其中，intent-filter由于指定此廣播接收器將用于接收特定的廣播類型。本示例中給出的是用于接收網(wǎng)絡狀態(tài)改變或開啟啟動時系統(tǒng)自身所發(fā)出的廣播。當此App首次啟動時，系統(tǒng)會自動實例化MyBroadcastReceiver，并注冊到系統(tǒng)中。

之前常說：靜態(tài)注冊的廣播接收器即使app已經(jīng)退出，主要有相應的廣播發(fā)出，依然可以接收到，但此種描述自Android 3.1開始有可能不再成立，具體分析詳見本文后面部分。

2).動態(tài)注冊：

動態(tài)注冊時，無須在AndroidManifest中注冊<receiver/>組件。直接在代碼中通過調(diào)用Context的registerReceiver函數(shù)，可以在程序中動態(tài)注冊BroadcastReceiver。registerReceiver的定義形式如下：

registerReceiver(BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter)

registerReceiver(BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter, String broadcastPermission, Handler scheduler)

典型的寫法示例如下： 

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中所有與觀察者模式有關的設計中，一旦涉及到register，必定在相應的時機需要unregister。因此，上例在onDestroy()回到中需要unregisterReceiver(mBroadcastReceiver)。

當此Activity實例化時，會動態(tài)將MyBroadcastReceiver注冊到系統(tǒng)中。當此Activity銷毀時，動態(tài)注冊的MyBroadcastReceiver將不再接收到相應的廣播。

3.廣播發(fā)送及廣播類型

經(jīng)常說”發(fā)送廣播“和”接收“，表面上看廣播作為Android廣播機制中的實體，實際上這一實體本身是并不是以所謂的”廣播“對象存在的，而是以”意圖“（Intent）去表示。定義廣播的定義過程，實際就是相應廣播”意圖“的定義過程，然后通過廣播發(fā)送者將此”意圖“發(fā)送出去。被相應的BroadcastReceiver接收后將會回調(diào)onReceive()函數(shù)。

下段代碼片段顯示的是一個普通廣播的定義過程，并發(fā)送出去。其中setAction(..)對應于BroadcastReceiver中的intentFilter中的action。

 Intent intent = new Intent();
 intent.setAction(BROADCAST_ACTION);
 intent.putExtra("name", "qqyumidi");
 sendBroadcast(intent);

根據(jù)廣播的發(fā)送方式，可以將其分為以下幾種類型：

1.Normal Broadcast：普通廣播 
2.System Broadcast: 系統(tǒng)廣播 
3.Ordered broadcast：有序廣播 
4.Sticky Broadcast：粘性廣播(在 android 5.0/api 21中deprecated,不再推薦使用，相應的還有粘性有序廣播，同樣已經(jīng)deprecated) 
5.Local Broadcast：App應用內(nèi)廣播 

下面分別總結下各種類型的發(fā)送方式及其特點。

1).Normal Broadcast：普通廣播

此處將普通廣播界定為：開發(fā)者自己定義的intent，以context.sendBroadcast_"AsUser"(intent, ...)形式。具體可以使用的方法有：
sendBroadcast(intent)/sendBroadcast(intent, receiverPermission)/sendBroadcastAsUser(intent, userHandler)/sendBroadcastAsUser(intent, userHandler,receiverPermission)。
普通廣播會被注冊了的相應的感興趣（intent-filter匹配）接收，且順序是無序的。如果發(fā)送廣播時有相應的權限要求，BroadCastReceiver如果想要接收此廣播，也需要有相應的權限。 

2).System Broadcast: 系統(tǒng)廣播

Android系統(tǒng)中內(nèi)置了多個系統(tǒng)廣播，只要涉及到手機的基本操作，基本上都會發(fā)出相應的系統(tǒng)廣播。如：開啟啟動，網(wǎng)絡狀態(tài)改變，拍照，屏幕關閉與開啟，點亮不足等等。每個系統(tǒng)廣播都具有特定的intent-filter，其中主要包括具體的action，系統(tǒng)廣播發(fā)出后，將被相應的BroadcastReceiver接收。系統(tǒng)廣播在系統(tǒng)內(nèi)部當特定事件發(fā)生時，有系統(tǒng)自動發(fā)出。 

3)Ordered broadcast：有序廣播 

有序廣播的有序廣播中的“有序”是針對廣播接收者而言的，指的是發(fā)送出去的廣播被BroadcastReceiver按照先后循序接收。有序廣播的定義過程與普通廣播無異，只是其的主要發(fā)送方式變?yōu)椋簊endOrderedBroadcast(intent, receiverPermission, ...)。

對于有序廣播，其主要特點總結如下：

1>多個具當前已經(jīng)注冊且有效的BroadcastReceiver接收有序廣播時，是按照先后順序接收的，先后順序判定標準遵循為：將當前系統(tǒng)中所有有效的動態(tài)注冊和靜態(tài)注冊的BroadcastReceiver按照priority屬性值從大到小排序，對于具有相同的priority的動態(tài)廣播和靜態(tài)廣播，動態(tài)廣播會排在前面。

2>先接收的BroadcastReceiver可以對此有序廣播進行截斷，使后面的BroadcastReceiver不再接收到此廣播，也可以對廣播進行修改，使后面的BroadcastReceiver接收到廣播后解析得到錯誤的參數(shù)值。當然，一般情況下，不建議對有序廣播進行此類操作，尤其是針對系統(tǒng)中的有序廣播。

4)Sticky Broadcast：粘性廣播(在 android 5.0/api 21中deprecated,不再推薦使用，相應的還有粘性有序廣播，同樣已經(jīng)deprecated)。

既然已經(jīng)deprecated，此處不再多做總結。

5)Local Broadcast：App應用內(nèi)廣播（此處的App應用以App應用進程為界）

由前文闡述可知，Android中的廣播可以跨進程甚至跨App直接通信，且注冊是exported對于有intent-filter的情況下默認值是true，由此將可能出現(xiàn)安全隱患如下：

1.其他App可能會針對性的發(fā)出與當前App intent-filter相匹配的廣播，由此導致當前App不斷接收到廣播并處理；

2.其他App可以注冊與當前App一致的intent-filter用于接收廣播，獲取廣播具體信息。

無論哪種情形，這些安全隱患都確實是存在的。由此，最常見的增加安全性的方案是：

1.對于同一App內(nèi)部發(fā)送和接收廣播，將exported屬性人為設置成false，使得非本App內(nèi)部發(fā)出的此廣播不被接收；

2.在廣播發(fā)送和接收時，都增加上相應的permission，用于權限驗證；

3.發(fā)送廣播時，指定特定廣播接收器所在的包名，具體是通過intent.setPackage(packageName)指定在，這樣此廣播將只會發(fā)送到此包中的App內(nèi)與之相匹配的有效廣播接收器中。

App應用內(nèi)廣播可以理解成一種局部廣播的形式，廣播的發(fā)送者和接收者都同屬于一個App。實際的業(yè)務需求中，App應用內(nèi)廣播確實可能需要用到。同時，之所以使用應用內(nèi)廣播時，而不是使用全局廣播的形式，更多的考慮到的是Android廣播機制中的安全性問題。 

相比于全局廣播，App應用內(nèi)廣播優(yōu)勢體現(xiàn)在：

1.安全性更高；

2.更加高效。

為此，Android v4兼容包中給出了封裝好的LocalBroadcastManager類，用于統(tǒng)一處理App應用內(nèi)的廣播問題，使用方式上與通常的全局廣播幾乎相同，只是注冊/取消注冊廣播接收器和發(fā)送廣播時將主調(diào)context變成了LocalBroadcastManager的單一實例。

代碼片段如下：

//registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);
//注冊應用內(nèi)廣播接收器
localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);
localBroadcastManager.registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);
    
//unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
//取消注冊應用內(nèi)廣播接收器
localBroadcastManager.unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);

Intent intent = new Intent();
intent.setAction(BROADCAST_ACTION);
intent.putExtra("name", "qqyumidi");
//sendBroadcast(intent);
//發(fā)送應用內(nèi)廣播
localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);

4.不同注冊方式的廣播接收器回調(diào)onReceive(context, intent)中的context具體類型

1).對于靜態(tài)注冊的ContextReceiver，回調(diào)onReceive(context, intent)中的context具體指的是ReceiverRestrictedContext；

2).對于全局廣播的動態(tài)注冊的ContextReceiver，回調(diào)onReceive(context, intent)中的context具體指的是Activity Context；

3).對于通過LocalBroadcastManager動態(tài)注冊的ContextReceiver，回調(diào)onReceive(context, intent)中的context具體指的是Application Context。

注：對于LocalBroadcastManager方式發(fā)送的應用內(nèi)廣播，只能通過LocalBroadcastManager動態(tài)注冊的ContextReceiver才有可能接收到（靜態(tài)注冊或其他方式動態(tài)注冊的ContextReceiver是接收不到的）。

5.不同Android API版本中廣播機制相關API重要變遷

1).Android5.0/API level 21開始粘滯廣播和有序粘滯廣播過期，以后不再建議使用；

2).”靜態(tài)注冊的廣播接收器即使app已經(jīng)退出，主要有相應的廣播發(fā)出，依然可以接收到，但此種描述自Android 3.1開始有可能不再成立“

Android 3.1開始系統(tǒng)在Intent與廣播相關的flag增加了參數(shù)，分別是FLAG_INCLUDE_STOPPED_PACKAGES和FLAG_EXCLUDE_STOPPED_PACKAGES。 
FLAG_INCLUDE_STOPPED_PACKAGES：包含已經(jīng)停止的包（停止：即包所在的進程已經(jīng)退出） 
FLAG_EXCLUDE_STOPPED_PACKAGES：不包含已經(jīng)停止的包

主要原因如下：

 自Android3.1開始，系統(tǒng)本身則增加了對所有app當前是否處于運行狀態(tài)的跟蹤。在發(fā)送廣播時，不管是什么廣播類型，系統(tǒng)默認直接增加了值為FLAG_EXCLUDE_STOPPED_PACKAGES的flag，導致即使是靜態(tài)注冊的廣播接收器，對于其所在進程已經(jīng)退出的app，同樣無法接收到廣播。 

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由此，對于系統(tǒng)廣播，由于是系統(tǒng)內(nèi)部直接發(fā)出，無法更改此intent flag值，因此，3.1開始對于靜態(tài)注冊的接收系統(tǒng)廣播的BroadcastReceiver，如果App進程已經(jīng)退出，將不能接收到廣播。

但是對于自定義的廣播，可以通過復寫此flag為FLAG_INCLUDE_STOPPED_PACKAGES，使得靜態(tài)注冊的BroadcastReceiver，即使所在App進程已經(jīng)退出，也能能接收到廣播，并會啟動應用進程，但此時的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：對于動態(tài)注冊類型的BroadcastReceiver，由于此注冊和取消注冊實在其他組件（如Activity）中進行，因此，不受此改變影響。 

注2：在3.1以前，相信不少app可能通過靜態(tài)注冊方式監(jiān)聽各種系統(tǒng)廣播，以此進行一些業(yè)務上的處理（如即時app已經(jīng)退出，仍然能接收到，可以啟動service等..）,3.1后，靜態(tài)注冊接受廣播方式的改變，將直接導致此類方案不再可行。于是，通過將Service與App本身設置成不同的進程已經(jīng)成為實現(xiàn)此類需求的可行替代方案。

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