Android四大组件之——广播

本文主要简单介绍一下关于broadcast的一些基本概念，以及运用broadcast的方法和新版系统相关一些改动等。内容主要基于Andorid官方文档。

广播概述

在Android系统中，应用与 Android 系统或者其他应用之间可以相互收发广播消息，类似于发布-订阅设计模式相似。

这些广播会在所关注的事件发生时发送。举例来说，Android 系统会在发生各种系统事件时发送广播，例如系统启动或设备开始充电时。再比如，应用可以发送自定义广播来通知其他应用它们可能感兴趣的事件（例如，一些新数据已下载）。

应用可以注册接收特定的广播。广播发出后，系统会自动将广播传送给同意接收这种广播的应用。

一般来说，广播可作为跨应用和普通用户流之外的消息传递系统。但是，必须小心的是，不要滥用在后台响应广播和运行作业的机会，因为这会导致系统变慢。

广播的发送

Android 为应用提供了三种发送广播的方法：

sendOrderedBroadcast(Intent, String)

一次向一个接收器发送广播。当接收器逐个顺序执行时，接收器可以向下传递结果，也可以完全中止广播，使其不再传递给其他接收器。接收器的运行顺序可以通过匹配的 intent-filter 的 android:priority 属性来控制；具有相同优先级的接收器将按随机顺序运行。

sendBroadcast(Intent)

会按随机的顺序向所有接收器发送广播。这称为常规广播。这种方法效率更高，但也意味着接收器无法从其他接收器读取结果，无法传递从广播中收到的数据，也无法中止广播。

LocalBroadcastManager.sendBroadcast

会将广播发送给与发送器位于同一应用中的接收器。如果不需要跨应用发送广播，则应使用本地广播。这种实现方法的效率更高（无需进行进程间通信），而且无需担心其他应用在收发当前广播时带来的任何安全问题。

需要注意的是：广播消息封装在 Intent 对象中。Intent 的操作字符串必须提供应用的 Java 软件包名称语法，并唯一标识广播事件。可以使用 putExtra(String, Bundle) 向 intent 附加其他信息。也可以对 intent 调用 setPackage(String)，将广播限定到同一组织中的一组应用。

Android应用发送带有权限限制广播的方法:

sendOrderedBroadcast(Intent, String, BroadcastReceiver, Handler, int, String, Bundle)
sendBroadcast(Intent, String)

接收器若要接收此广播，则必须通过其清单中的标记请求该权限(可以指定现有的系统权限（如 SEND_SMS），也可以使用 <permission> 元素定义自定义权限)。

例如有如下带有权限限制广播的发送：

sendBroadcast(Intent("com.example.NOTIFY"), Manifest.permission.SEND_SMS)

那么相应的，要接收此广播，接收方应用必须请求如下权限：

<uses-permission android:name="android.permission.SEND_SMS"/>

广播的接收

应用可以通过两种方式接收广播：清单文件中声明接收器和上下文注册的接收器。

一、清单文件中接收广播

如果在清单文件中声明了广播接收器，系统会在广播发出后启动应用（如果应用尚未运行）。但是如果软件当前针对的系统版本为26或更高，那么就不能使用清单为隐式广播（没有明确针对当前应用的广播）声明接收器，但一些不受此限制的隐式广播除外。

通过清单文件形式声明广播接收器，需要如下几个步骤：

1.在应用清单中指定<receiver> 元素。

<receiver android:name=".MyBroadcastReceiver"  android:exported="true">
        <intent-filter>
            <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED"/>
            <action android:name="android.intent.action.INPUT_METHOD_CHANGED" />
        </intent-filter>
    </receiver>

Intent 过滤器指定接收器所订阅的广播操作。

2.创建 BroadcastReceiver 子类并实现 onReceive(Context, Intent)。以下示例中的广播接收器会记录并显示广播的内容：

private const val TAG = "MyBroadcastReceiver"

    class MyBroadcastReceiver : BroadcastReceiver() {
        override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
            //接收到广播事件
            dosomething...
        }
    }

需要注意的是：

系统会在软件安装时注册接收器。然后，该接收器会成为应用的一个独立入口点，这意味着如果应用当前未运行，系统可以启动应用并发送广播。

系统会创建新的 BroadcastReceiver 组件对象来处理它接收到的每个广播。此对象仅在调用 onReceive(Context, Intent) 期间有效。一旦从此方法返回代码，系统便会认为该组件不再活跃。

二、上下文注册的接收器

要使用上下文注册接收器，需要执行以下步骤：

1.创建 BroadcastReceiver 的实例：

val br: BroadcastReceiver = MyBroadcastReceiver()

2.创建 IntentFilter 并调用 registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter) 来注册接收器：

val filter = IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION).apply {
        addAction(Intent.ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED)
    }
registerReceiver(br, filter)

3.要停止接收广播，需要调用 unregisterReceiver(android.content.BroadcastReceiver)。当不再需要接收器或上下文不再有效时，务必注销接收器。

需要注意的是：注册和注销接收器的位置，比方说，如果使用 Activity 上下文在 onCreate(Bundle) 中注册接收器，则应在 onDestroy() 中注销，以防接收器从 Activity 上下文中泄露出去。如果在 onResume() 中注册接收器，则应在 onPause() 中注销，以防多次注册接收器（如果不想在暂停时接收广播，这样可以减少不必要的系统开销）。请勿在onSaveInstanceState(Bundle) 中注销，因为如果用户在历史记录堆栈中后退，则不会调用此方法。

三、带有权限的广播接收

如果在注册广播接收器时指定了权限参数（通过 registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter, String, Handler) 或清单中的<receiver>标记指定），则广播方必须通过其清单中的<uses-permission>标记请求该权限（如果存在危险，则会被授予该权限），才能向该接收器发送 Intent。

比如在清单文件中标识了如下接收器：

<receiver android:name=".MyBroadcastReceiver"
              android:permission="android.permission.SEND_SMS">
        <intent-filter>
            <action android:name="android.intent.action.AIRPLANE_MODE"/>
        </intent-filter>
</receiver>

或者接收方具有如下所示的上下文注册的接收器：

var filter = IntentFilter(Intent.ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED)
registerReceiver(receiver, filter, Manifest.permission.SEND_SMS, null )

那么，发送方应用必须请求如下权限，才能向这些接收器发送广播：

<uses-permission android:name="android.permission.SEND_SMS"/>

广播对进程状态的影响

BroadcastReceiver 的状态（无论它是否在运行）会影响其所在进程的状态，而其所在进程的状态又会影响它被系统终结的可能性。例如，当进程执行接收器（即当前在运行其 onReceive() 方法中的代码）时，它被认为是前台进程。除非遇到极大的内存压力，否则系统会保持该进程运行。

但是，一旦从 onReceive() 返回代码，BroadcastReceiver 就不再活跃。接收器的宿主进程变得与在其中运行的其他应用组件一样重要。也就是说如果当前进程仅仅是用来管理广播接收器，那么一旦接收器不再活跃，那么当前进程系统会将其视为低优先级进程，并可能会将其终止，以便将资源提供给其他更重要的进程使用。

既然当接收器不再活跃（onReceive()方法执行完毕）时，当前进程就有可能面临被系统回收的风险。那么，就不应当在广播接收器启动长时间运行的后台线程。onReceive() 完成后，系统可以随时终止进程来回收内存，在此过程中，也会终止进程中运行的派生线程。但是如果的确需要开启后台线程来处理一些耗时操作，那么可以通过调用goAsync()，让系统知道该进程将继续活跃地工作。

使用 goAsync() 方法标记它在 onReceive() 完成后需要更多时间才能完成：

private const val TAG = "MyBroadcastReceiver"

    class MyBroadcastReceiver : BroadcastReceiver() {

        override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
            val pendingResult: PendingResult = goAsync()
            val asyncTask = Task(pendingResult, intent)
            asyncTask.execute()
        }

        private class Task(
                private val pendingResult: PendingResult,
                private val intent: Intent
        ) : AsyncTask<String, Int, String>() {

            override fun doInBackground(vararg params: String?): String {
                val sb = StringBuilder()
                sb.append("Action: ${intent.action}\n")
                sb.append("URI: ${intent.toUri(Intent.URI_INTENT_SCHEME)}\n")
                return toString().also { log ->
                    Log.d(TAG, log)
                }
            }

            override fun onPostExecute(result: String?) {
                super.onPostExecute(result)
                // 必须调用finish（），以便可以回收BroadcastReceiver
                pendingResult.finish()
            }
        }
    }

系统广播所发生的更改

随着 Android 平台的发展，会不定期地更改系统广播的行为方式。如果应用以 Android 7.0（API 级别 24）或更高版本为目标平台，或者安装在搭载 Android 7.0 或更高版本的设备上，那么要注意以下更改：

Android 9

从 Android 9（API 级别 28）开始，NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 广播不再接收有关用户位置或个人身份数据的信息。此外，如果应用安装在搭载 Android 9 或更高版本的设备上，则通过 WLAN 接收的系统广播不包含 SSID、BSSID、连接信息或扫描结果。要获取这些信息，需要调用 getConnectionInfo()。

Android 8.0

从 Android 8.0（API 级别 26）开始，系统对清单声明的接收器施加了额外的限制。如果应用以 Android 8.0 或更高版本为目标平台，那么对于大多数隐式广播（没有明确针对当前应用的广播），不能使用清单来声明接收器。当用户正在活跃地使用当前应用时，仍可使用上下文注册的接收器。

Android 7.0

Android 7.0（API 级别 24）及更高版本不发送以下系统广播： ACTION_NEW_PICTURE 和 ACTION_NEW_VIDEO。此外，以 Android 7.0 及更高版本为目标平台的应用必须使用 registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter) 注册 CONNECTIVITY_ACTION 广播。无法在清单中声明接收器。

有关于广播的安全注意事项和最佳做法

如果不需要向应用以外的组件发送广播，则可以使用支持库中提供的 LocalBroadcastManager 来收发本地广播。LocalBroadcastManager 效率更高（无需进行进程间通信），并且无需考虑其他应用在收发当前广播时带来的任何安全问题。本地广播可在当前应用中作为通用的发布/订阅事件总线，而不会产生任何系统级广播开销。
如果有许多应用在其清单中注册接收相同的广播，可能会导致系统启动大量应用，从而对设备性能和用户体验造成严重影响。为避免发生这种情况，应优先使用上下文注册而不是清单声明。有时，Android 系统本身会强制使用上下文注册的接收器。例如，CONNECTIVITY_ACTION 广播只会传送给上下文注册的接收器。
请勿使用隐式 intent 广播敏感信息。任何注册接收广播的应用都可以读取这些信息。可以通过以下三种方式控制哪些应用可以接收当前广播：

    1.在发送广播时指定权限。
    2.在 Android 4.0 及更高版本中，可以在发送广播时使用 setPackage(String)。 指定包名，系统会将广播限定到与该包名匹配的一组应用。
    3.使用 LocalBroadcastManager 发送本地广播。

当注册接收器时，任何应用都可以向当前应用的接收器发送潜在的恶意广播。可以通过以下三种方式限制当前应用可以接收的广播：

    1.可以在注册广播接收器时指定权限。
    2.对于清单声明的接收器，可以在清单中将 android:exported 属性设置为“false”。这样一来，接收器就不会接收来自应用外部的广播。
    3.使用 LocalBroadcastManager 限制当前应用只接收本地广播。

广播操作的命名空间是全局性的。请确保在自己的命名空间中编写操作名称和其他字符串，否则可能会无意中与其他应用发生冲突。
由于接收器的 onReceive(Context, Intent) 方法在主线程上运行，因此它会快速执行并返回。如果需要执行长时间运行的工作，请谨慎生成线程或启动后台服务，因为系统可能会在 onReceive() 返回后终止整个进程。可以使用goAsync()标识当前接收器需要更多时间处理任务。
请勿从广播接收器启动 Activity，否则会影响用户体验，尤其是有多个接收器时。相反，可以考虑显示通知。