Android四大控件之一：BroadcastReceiver詳解

01.什麼是廣播Broadcast

在 Android 系統中，廣播（Broadcast）是在組件之間傳播數據的一種機制，這些組件可以位於不同的進程中，起到進程間通信的作用。
BroadcastReceiver 是對發送出來的Broadcast進行過濾、接受和響應的組件。首先將要發送的消息和用於過濾的信息（Action，Category）裝入一個 Intent對象，然後通過調用Context.sendBroadcast()、sendOrderBroadcast() 方法把 Intent 對象以廣播形式發送出去。廣播發送出去後，所以已註冊的 BroadcastReceiver 會檢查註冊時的 IntentFilter 是否與發送的 Intent 相匹配，若匹配則會調用 BroadcastReceiver 的 onReceiver() 方法
所以當我們定義一個 BroadcastReceiver 的時候，都需要實現 onReceiver() 方法。BroadcastReceiver 的生命週期很短，在執行 onReceiver() 方法時纔有效，一旦執行完畢，該Receiver 的生命週期就結束了。
BroadcastReceiver的生命週期，從對象調用它開始，到onReceiver方法執行完成之後結束。另外，每次廣播被接收後會重新創建BroadcastReceiver對象，並在onReceiver方法中執行完就銷燬，如果BroadcastReceiver的onReceiver方法中不能在10秒內執行完成，Android會出現ANR異常。所以不要在BroadcastReceiver的onReceiver方法中執行耗時的操作.
如果需要在BroadcastReceiver中執行耗時的操作，可以通過Intent啓動Service來完成。但不能綁定Service。如果我們在Activity中註冊了BroadcastReceiver，當這個Activity銷燬的時候要主動撤銷註冊否則會出現異常

02.廣播Broadcast作用

用於監聽 / 接收應用發出的廣播消息，並做出響應

應用場景
a.不同組件之間通信（包括應用內 / 不同應用之間）

b.與 Android 系統在特定情況下的通信：如當電話呼入時、網絡可用時

c.多線程通信

03.廣播Broadcast分類

Android中的廣播分爲兩種類型，標準廣播和有序廣播
- 標準廣播
  - 標準廣播是一種完全異步執行的廣播，在廣播發出後所有的廣播接收器會在同一時間接收到這條廣播，之間沒有先後順序，效率比較高，且無法被截斷。
- 有序廣播
  - 有序廣播是一種同步執行的廣播，在廣播發出後同一時刻只有一個廣播接收器能夠接收到，優先級高的廣播接收器會優先接收，當優先級高的廣播接收器的 onReceiver() 方法運行結束後，廣播纔會繼續傳遞，且前面的廣播接收器可以選擇截斷廣播，這樣後面的廣播接收器就無法接收到這條廣播了。

04.靜態註冊BroadCast

靜態註冊在清單文件配置
- 即在清單文件中爲 BroadcastReceiver 進行註冊，使用**< receiver >**標籤聲明，並在標籤內用 < intent-filter > 標籤設置過濾器。這種形式的BroadcastReceiver的生命週期伴隨着整個應用，如果這種方式處理的是系統廣播，那麼不管應用是否在運行，該廣播接收器都能接收到該廣播。

代碼如下所示

首先，繼承 BroadcastReceiver 類創建一個用於接收標準廣播的Receiver，在 onReceive() 方法中取出 Intent 傳遞來的字符串

public class NormalReceiver extends BroadcastReceiver {

    public NormalReceiver() {

    }

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        String msg = intent.getStringExtra("Msg");
        LogUtils.i("廣播NormalReceiver------"+msg);
    }

}

4.1 發送標準廣播

在清單文件中聲明的 BroadcastReceiver ，必須包含值爲 NORMAL_ACTION 字符串的 action 屬性，該廣播接收器才能收到以下代碼中發出的廣播

發送標準廣播調用的是 sendBroadcast(Intent) 方法

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private final String NORMAL_ACTION = "com.example.normal.receiver";

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

    public void sendBroadcast(View view) {
        Intent intent = new Intent(NORMAL_ACTION);
        intent.putExtra("Msg", "逗比");
        sendBroadcast(intent);
    }

}

在清單文件中註冊 BroadcastReceiver

<application>
   
    <receiver android:name=".NormalReceiver">
        <intent-filter>
            <action android:name="com.example.normal.receiver" />
        </intent-filter>
    </receiver>
    
</application>

4.2 發送有序廣播

首先，繼承 BroadcastReceiver 類創建三個用於接收有序廣播的Receiver，名字依次命名爲 OrderReceiver_1、OrderReceiver_2、OrderReceiver_3。

此外，既然 Receiver 在接收廣播時存在先後順序，那麼 Receiver 除了能從發送廣播使用的 Intent 接收數據外，優先級高的 Receiver 也能在處理完操作後向優先級低的 Receiver 傳送處理結果。

public class OrderReceiver_1 extends BroadcastReceiver {

    private final String TAG = "OrderReceiver_1";

    public OrderReceiver_1() {
    }

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        Log.e(TAG, "OrderReceiver_1被調用了");

        //取出Intent當中傳遞來的數據
        String msg = intent.getStringExtra("Msg");
        Log.e(TAG, "OrderReceiver_1接收到的值： " + msg);

        //向下一優先級的Receiver傳遞數據
        Bundle bundle = new Bundle();
        bundle.putString("Data", "（Hello）");
        setResultExtras(bundle);
    }
}

public class OrderReceiver_2 extends BroadcastReceiver {

    private final String TAG = "OrderReceiver_2";

    public OrderReceiver_2() {
    }

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        Log.e(TAG, "OrderReceiver_2被調用了");

        //取出上一優先級的Receiver傳遞來的數據
        String data = getResultExtras(true).getString("Data");
        Log.e(TAG, "從上一優先級的Receiver傳遞來的數據--" + data);

        //向下一優先級的Receiver傳遞數據
        Bundle bundle = new Bundle();
        bundle.putString("Data", "（葉應是葉）");
        setResultExtras(bundle);
    }
}

public class OrderReceiver_3 extends BroadcastReceiver {

    private final String TAG = "OrderReceiver_3";

    public OrderReceiver_3() {
    }

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        Log.e(TAG, "OrderReceiver_3被調用了");

        //取出上一優先級的Receiver傳遞來的數據
        String data = getResultExtras(true).getString("Data");
        Log.e(TAG, "從上一優先級的Receiver傳遞來的數據--" + data);
    }
}

在清單文件中對三個 Receiver 進行註冊，指定相同的 action 屬性值，Receiver 之間的優先級使用 priority 屬性來判定，數值越大，優先級越高

<application
    android:allowBackup="true"
    android:icon="@mipmap/ic_launcher"
    android:label="@string/app_name"
    android:supportsRtl="true"
    android:theme="@style/AppTheme">
    <activity android:name=".MainActivity">
        <intent-filter>
            <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

            <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
        </intent-filter>
    </activity>

	
    <receiver android:name=".OrderReceiver_1">
        <intent-filter android:priority="100">
            <action android:name="com.example.order.receiver" />
        </intent-filter>
    </receiver>
	
    <receiver android:name=".OrderReceiver_2">
        <intent-filter android:priority="99">
            <action android:name="com.example.order.receiver" />
        </intent-filter>
    </receiver>
	
    <receiver android:name=".OrderReceiver_3">
        <intent-filter android:priority="98">
            <action android:name="com.example.order.receiver" />
        </intent-filter>
    </receiver>
	
</application>

發送有序廣播調用的是 **sendOrderedBroadcast(Intent,String)**方法，String參數值在自定義權限時使用，下邊會有介紹

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private final String NORMAL_ACTION = "com.example.normal.receiver";

    private final String ORDER_ACTION = "com.example.order.receiver";

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

    public void sendBroadcast(View view) {
        Intent intent = new Intent(NORMAL_ACTION);
        intent.putExtra("Msg", "Hi");
        sendBroadcast(intent);
    }

    public void sendOrderBroadcast(View view) {
        Intent intent = new Intent(ORDER_ACTION);
        intent.putExtra("Msg", "Hi");
        sendOrderedBroadcast(intent, null);
    }

}

05.動態註冊BroadCast

動態註冊 BroadcastReceiver 是在代碼中定義並設置好一個 IntentFilter 對象，然後在需要註冊的地方調用 Context.registerReceiver() 方法，調用 Context.unregisterReceiver() 方法取消註冊，此時就不需要在清單文件中註冊 Receiver 了

這裏採用在 Service 中註冊廣播接收器的形式，分別在註冊廣播接收器、取消註冊廣播接受器和接收到廣播時輸出Log。

public class BroadcastService extends Service {

    private BroadcastReceiver receiver;

    private final String TAG = "BroadcastService";

    public BroadcastService() {
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
        intentFilter.addAction(MainActivity.ACTION);
        receiver = new BroadcastReceiver() {
            @Override
            public void onReceive(Context context, Intent intent) {
                Log.e(TAG, "BroadcastService接收到了廣播");
            }
        };
        registerReceiver(receiver, intentFilter);
        Log.e(TAG, "BroadcastService註冊了接收器");
        super.onCreate();
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        unregisterReceiver(receiver);
        Log.e(TAG, "BroadcastService取消註冊接收器");
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null;
    }

}

提供啓動服務，停止服務、發送廣播的方法

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    public final static String ACTION = "com.example.receiver";

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

    public void startService(View view) {
        Intent intent = new Intent(this, BroadcastService.class);
        startService(intent);
    }

    public void sendBroadcast(View view) {
        Intent intent = new Intent(ACTION);
        sendBroadcast(intent);
    }

    public void stopService(View view) {
        Intent intent = new Intent(this, BroadcastService.class);
        stopService(intent);
    }
}

動態廣播最好在Activity的onResume()註冊、onPause()註銷。
- 原因：對於動態廣播，有註冊就必然得有註銷，否則會導致內存泄露
- 重複註冊、重複註銷也不允許

06.發送本地廣播

之前發送和接收到的廣播全都是屬於系統全局廣播，即發出的廣播可以被其他應用接收到，而且也可以接收到其他應用發送出的廣播，這樣可能會有不安全因素
因此，在某些情況下可以採用本地廣播機制，使用這個機制發出的廣播只能在應用內部進行傳遞，而且廣播接收器也只能接收本應用內自身發出的廣播

本地廣播是使用 LocalBroadcastManager 來對廣播進行管理

函數	作用
LocalBroadcastManager.getInstance(this).registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter)	註冊Receiver
LocalBroadcastManager.getInstance(this).unregisterReceiver(BroadcastReceiver);	註銷Receiver
LocalBroadcastManager.getInstance(this).sendBroadcast(Intent)	發送異步廣播
LocalBroadcastManager.getInstance(this).sendBroadcastSync(Intent)	發送同步廣播

首先，創建一個 BroadcastReceiver 用於接收本地廣播

public class LocalReceiver extends BroadcastReceiver {

    private final String TAG = "LocalReceiver";

    public LocalReceiver() {
    }

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        Log.e(TAG, "接收到了本地廣播");
    }
    
}

之後就是使用 LocalBroadcastManager 對 LocalReceiver 進行註冊和解除註冊了

private LocalBroadcastManager localBroadcastManager;

private LocalReceiver localReceiver;

private final String LOCAL_ACTION = "com.example.local.receiver";

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    
    localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);
    localReceiver = new LocalReceiver();
    IntentFilter filter = new IntentFilter(LOCAL_ACTION);
    localBroadcastManager.registerReceiver(localReceiver, filter);
}

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    unregisterReceiver(batteryReceiver);
    localBroadcastManager.unregisterReceiver(localReceiver);
}

public void sendLocalBroadcast(View view) {
    Intent intent = new Intent(LOCAL_ACTION);
    localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);
}

需要注意
- 本地廣播是無法通過靜態註冊的方式來接收的，因爲靜態註冊廣播主要是爲了在程序未啓動的情況下也能接收廣播，而本地廣播是應用自己發送的，此時應用肯定是啓動的了

07.使用私有權限

使用動態註冊廣播接收器存在一個問題，即系統內的任何應用均可監聽並觸發我們的 Receiver 。通常情況下我們是不希望如此的
解決辦法之一是在清單文件中爲 < receiver > 標籤添加一個 android:exported="false" 屬性，標明該 Receiver 僅限應用內部使用。這樣，系統中的其他應用就無法接觸到該 Receiver 了
```
<permission
    android:name="com.example.permission.receiver"
    android:protectionLevel="signature" />
```
- 此外，也可以選擇創建自己的使用權限，即在清單文件中添加一個 < permission > 標籤來聲明自定義權限

自定義權限時必須同時指定 protectionLevel 屬性值，系統根據該屬性值確定自定義權限的使用方式

屬性值	限定方式
normal	默認值。較低風險的權限，對其他應用，系統和用戶來說風險最小。系統在安裝應用時會自動批准授予應用該類型的權限，不要求用戶明確批准（雖然用戶在安裝之前總是可以選擇查看這些權限）
dangerous	較高風險的權限，請求該類型權限的應用程序會訪問用戶私有數據或對設備進行控制，從而可能對用戶造成負面影響。因爲這種類型的許可引入了潛在風險，所以系統可能不會自動將其授予請求的應用。例如，系統可以向用戶顯示由應用請求的任何危險許可，並且在繼續之前需要確認，或者可以採取一些其他方法來避免用戶自動允許
signature	只有在請求該權限的應用與聲明權限的應用使用相同的證書籤名時，系統纔會授予權限。如果證書匹配，系統會自動授予權限而不通知用戶或要求用戶的明確批准
signatureOrSystem	系統僅授予Android系統映像中與聲明權限的應用使用相同的證書籤名的應用。請避免使用此選項，“signature”級別足以滿足大多數需求，“signatureOrSystem”權限用於某些特殊情況

首先，新建一個新的工程，在它的清單文件中創建一個自定義權限，並聲明該權限。protectionLevel 屬性值設爲“signature”

<permission
    android:name="com.example.permission.receiver"
    android:protectionLevel="signature" />

<uses-permission android:name="com.example.permission.receiver" />

然後，發送含有該權限聲明的 Broadcast 。這樣，只有使用相同證書籤名且聲明該權限的應用才能接收到該 Broadcast 了

private final String PERMISSION_PRIVATE = "com.example.permission.receiver";

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

public void sendPermissionBroadcast(View view) {
    sendBroadcast(new Intent("Hi"), PERMISSION_PRIVATE);
}

回到之前的工程。首先在清單文件中聲明權限

<uses-permission android:name="com.example.permission.receiver" />

創建一個 BroadcastReceiver

public class PermissionReceiver extends BroadcastReceiver {

    private final String TAG = "PermissionReceiver";

    public PermissionReceiver() {
    }

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        Log.e(TAG, "接收到了私有權限廣播");
    }
}

然後註冊廣播接收器。因爲 AndroidStudio在調試的時候會使用相同的證書爲每個應用簽名，所以，在之前新安裝的App發送出廣播後，PermissionReceiver 就會輸出 Log 日誌

private final String PERMISSION_PRIVATE = "com.example.permission.receiver";

private PermissionReceiver permissionReceiver;

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

    IntentFilter intentFilter1 = new IntentFilter("Hi");
    permissionReceiver = new PermissionReceiver();
    registerReceiver(permissionReceiver, intentFilter1, PERMISSION_PRIVATE, null);
}

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    unregisterReceiver(permissionReceiver);
}

08.系統廣播

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
系統啓動完成後(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
重啓設備	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
重啓設備	Intent.ACTION_REBOOT

注：當使用系統廣播時，只需要在註冊廣播接收者時定義相關的action即可，並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

本文參考了好幾篇關於BroadcastReceiver的博客和Demo，用於個人複習總結和分享，若有不足之處，歡迎指正。

Android四大控件之一：BroadcastReceiver詳解

01.什麼是廣播Broadcast

02.廣播Broadcast作用

03.廣播Broadcast分類

04.靜態註冊BroadCast

05.動態註冊BroadCast

06.發送本地廣播

07.使用私有權限

08.系統廣播

Socket套接字網絡通信編程

Android四大控件之一：BroadcastReceiver詳解

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