廣播概述

這是我對官方文檔的一個渣翻譯，兼我的學習筆記，原文在此。
Android app可以從Android系統(tǒng)和其他Android應(yīng)用發(fā)送或接收廣播信息，類似發(fā)布-關(guān)注設(shè)計模式。當關(guān)注的事件發(fā)生時就會發(fā)送廣播。舉個例子，當各種系統(tǒng)事件發(fā)生時發(fā)送廣播，比如系統(tǒng)啟動或設(shè)備開始充電。應(yīng)用也可以發(fā)送自定義廣播，例如，通知其他應(yīng)用他們可能關(guān)注的東西（比如一些新數(shù)據(jù)被下載了）。
應(yīng)用可以通過注冊來接收特定的廣播。當廣播被發(fā)送時，系統(tǒng)會自動將廣播路由到這些訂閱接收這類廣播的應(yīng)用。
通常來說，廣播可以用作跨應(yīng)用和正常用戶流之外的消息系統(tǒng)。但是，你要小心不要濫用在后臺響應(yīng)廣播和運行作業(yè)的機會，它會導(dǎo)致系統(tǒng)性能變慢。

關(guān)于系統(tǒng)廣播

各種系統(tǒng)事件發(fā)生時，系統(tǒng)會自動發(fā)送廣播，例如當系統(tǒng)切入或切出飛行模式。系統(tǒng)廣播會被發(fā)送到所有訂閱接收這個事件的應(yīng)用。
廣播信息自身被包裝在一個Intent對象中，這個對象的action字符標識了發(fā)生的事件（例如android.intent.action.AIRPLANE_MODE）。這個intent還可能包含了被捆綁了附加信息的其他域。例如，飛行模式intent包含了一個boolean類型的附加物來表示飛行模式是開還是關(guān)。
了解更多關(guān)于如何讀取intents和從intent中獲取action字符的信息，查看Intents and Intent Filters。
完整的系統(tǒng)廣播action列表，查看Android SDK中的BROADCAST_ACTIONS.TXT文件。每個廣播action關(guān)聯(lián)了一個一個常量域。例如，ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED的常量值是android.intent.action.AIRPLANE_MODE。每個廣播action的文檔都可以在它關(guān)聯(lián)的常量域中獲得。

系統(tǒng)廣播的變化

Android 7.0 以及更高版本不再需要發(fā)送以下系統(tǒng)廣播。此優(yōu)化會影響所有應(yīng)用，而不僅僅是針對Android 7.0的應(yīng)用。

  • ACTION_NEW_PICTURE
  • ACTION_NEW_VIDEO
    針對Android 7.0 (API level 24) 以及更高版本的應(yīng)用必須要使用registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter)來注冊以下廣播。在manifest中聲明receiver不再起作用。
  • CONNECTIVITY_ACTION
    從Android 8.0 (API level 26) 起，系統(tǒng)對manifest聲明的receiver增加了額外的限制。如果你的應(yīng)用針對API26或更高的版本，則不能使用manifest來聲明大多數(shù)隱式廣播的receiver（不僅僅是應(yīng)用的廣播）。

接收廣播

應(yīng)用有兩種方式接收廣播：通過Manifest-declared receivers和context-registered receivers。

Manifest-declared receivers

如果你在你的manifest中聲明了一個廣播接收器，當廣播被發(fā)送時，系統(tǒng)會啟動你的應(yīng)用（即使應(yīng)用不在運行中）。

如果你的應(yīng)用針對API level 26或更高版本，則不能在manifest中聲明隱式廣播的接收器（不僅僅是你的應(yīng)用的廣播），除了少數(shù)可以免除此限制的隱式廣播。大多數(shù)情況下，你可以使用scheduled jobs代替。
按照以下步驟在manifest中聲明廣播接收器：

  1. 在應(yīng)用的manifest中使用<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 filters指定了應(yīng)用要訂閱的廣播action。

  1. 創(chuàng)建BroadcastReceiver的子類，并實現(xiàn)onReceive(Context, Intent)。在下面的例子中，廣播接收器輸出日志并顯示廣播內(nèi)容。
public class MyBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
    private static final String TAG = "MyBroadcastReceiver";
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("Action: " + intent.getAction() + "\n");
        sb.append("URI: " + intent.toUri(Intent.URI_INTENT_SCHEME).toString() + "\n");
        String log = sb.toString();
        Log.d(TAG, log);
        Toast.makeText(context, log, Toast.LENGTH_LONG).show();
    }
}

當應(yīng)用安裝時，系統(tǒng)包管理器注冊了接收器。接收器就成為了應(yīng)用的獨立入口點，即使當前應(yīng)用尚未運行，系統(tǒng)也可以啟動應(yīng)用并且發(fā)送廣播。
如果接收到廣播，系統(tǒng)會創(chuàng)建一個新的BroadcastReceiver組件對象來處理每一個廣播。該對象僅在調(diào)用onReceive(Context, Intent)的期間中有效。一旦代碼從這個方法返回，系統(tǒng)就會認為這個組件不再處于活動狀態(tài)。

Context-registered receivers

根據(jù)以下步驟通過context注冊接收器：

  1. 創(chuàng)建BroadcastReceiver的實例。
BroadcastReceiver br = new MyBroadcastReceiver();
  1. 創(chuàng)建IntentFilter并且調(diào)用registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter)注冊接收器。
IntentFilter filter = new IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION);
filter.addAction(Intent.ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED);
this.registerReceiver(br, filter);

注意：要注冊本地廣播，調(diào)用LocalBroadcastManager.registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter)。
Context-registered接收器只在注冊的context有效時接收廣播。例如，當你使用Activitycontext注冊時，你僅在activity沒有被銷毀前接收廣播。如果你使用Application context注冊，那么你只能在應(yīng)用運行時接收廣播。

  1. 調(diào)用unregisterReceiver(android.content.BroadcastReceiver)停止接收廣播。要確認在你不再需要廣播時，或context不再存在時注銷接收器。
    要注意你注冊和注銷接收器的位置。例如，當你在onCreate(Bundle)中使用activity context注冊接收器，那么你就要在onDestroy()中注銷，防止接收器從activity context中泄露。如果你在onResume()中注冊接收器，那么你就要在onPause()中注銷以防止多次注冊（如果你不想在暫停時接收廣播，并且它會減少不必要的系統(tǒng)開銷）。不要在onSaveInstanceState(Bundle)中注銷，因為如果用戶移回到歷史堆棧，它就不會被調(diào)用。

對進程狀態(tài)的影響

BroadcastReceiver（不論是否運行）影響了它包含的進程的狀態(tài)，進而影響系統(tǒng)殺死它的可能性。例如，當一個進程執(zhí)行接收器（準確來說，是運行它的onReceive()方法中的代碼）時，它會被當做前臺進程。系統(tǒng)會一直保持進程除非內(nèi)存壓力過大。
然而，只要你的代碼從onReceive()中返回，BroadcastReceiver 將不再活動。接收器的主機進程的重要性變得和正在運行的其他應(yīng)用組件一樣。如果這個進程主機只是manifest-declared 接收器（應(yīng)用中用戶從未或最近沒有與其交互的普通組件），則從onReceive()返回時，系統(tǒng)會認為這個進程是一個優(yōu)先級很低的進程，并很有可能會殺死它，讓其他重要的進程獲得更多資源。
因為這個原因，你不能再廣播接收器中開啟長時間運行的后臺應(yīng)用。在onReceive()后，系統(tǒng)會在任意時間殺死這個進程來釋放內(nèi)存，并且，它會中止這個進程中的衍生
線程。為了避免這種情況發(fā)生，你應(yīng)該調(diào)用goAsync()（如果你想在后臺線程中多用一點時間處理廣播），或者在接收器中使用 JobScheduler來調(diào)度JobService，系統(tǒng)就會知道進程會繼續(xù)執(zhí)行有效的工作。要了解更多信息，查看Processes and Application Life Cycle。
以下片段顯示了一個BroadcastReceiver使用goAsync()來表示它在完成onReceive()后需要更多時間才能完成。當你想在你的onReceive()完成的工作用時很長，導(dǎo)致UI線程錯過一幀（大于16ms），使用后臺線程會更合適。

public class MyBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
    private static final String TAG = "MyBroadcastReceiver";

    @Override
    public void onReceive(final Context context, final Intent intent) {
        final PendingResult pendingResult = goAsync();
        AsyncTask<String, Integer, String> asyncTask = new AsyncTask<String, Integer, String>() {
            @Override
            protected String doInBackground(String... params) {
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                sb.append("Action: " + intent.getAction() + "\n");
                sb.append("URI: " + intent.toUri(Intent.URI_INTENT_SCHEME).toString() + "\n");
                Log.d(TAG, log);
                // Must call finish() so the BroadcastReceiver can be recycled.
                pendingResult.finish();
                return data;
            }
        };
        asyncTask.execute();
    }
}

發(fā)送廣播

Android 為應(yīng)用發(fā)送廣播提供了三種方法。

  • sendOrderedBroadcast(Intent, String)方法在一個時間向一個接收器發(fā)送廣播。當每個接收器依次執(zhí)行時，它可以將結(jié)果發(fā)送到下一個接收器，它也可以完全中止廣播，使其不會被傳遞給其他廣播。
  • sendBroadcast(Intent)方法無序地將廣播發(fā)送給所有接收器。它被成為普通廣播。這種廣播更有效，但也意味著接收器不能讀取其他接收器的結(jié)果，發(fā)送從廣播接收到的數(shù)據(jù)，或者終止廣播。
  • LocalBroadcastManager.sendBroadcast方法發(fā)送廣播給與發(fā)件人位于同一應(yīng)用中的接受者。如果你不需要跨應(yīng)用發(fā)送廣播，就使用本地廣播。它的實現(xiàn)最有效率（不需要進程間通信），其他應(yīng)用可以接收或發(fā)送你的廣播的相關(guān)安全問題也不需要擔心。
    以下代碼片段演示了如何通過創(chuàng)建Intent并且調(diào)用sendBroadcast(Intent)來發(fā)送廣播。
Intent intent = new Intent();
intent.setAction("com.example.broadcast.MY_NOTIFICATION");
intent.putExtra("data","Notice me senpai!");
sendBroadcast(intent);

廣播信息被包裝在Intent對象中。intent的action string必須提供這個應(yīng)用的java包名句法并且唯一定義廣播事件名。你可以使用putExtra(String, Bundle)向intent中附加額外的信息。你還可以通過調(diào)用intent的setPackage(String)方法，將廣播限制在同一組織中的同一組應(yīng)用。

雖然intent既可以用來發(fā)送廣播，又可以用startActivity(Intent)來啟動activity，但這兩種行為是完全無關(guān)的。廣播接收器無法看到或捕獲用來啟動activity的intent，同樣，當你廣播intent時，你也無法找到或啟動一個activity。

限制有權(quán)限的廣播

權(quán)限允許你對有特定權(quán)限的一系列應(yīng)用限制廣播。你可以對廣播的發(fā)送者或接收者實施限制。

權(quán)限發(fā)送

當你調(diào)用sendBroadcast(Intent, String)或sendOrderedBroadcast(Intent, String, BroadcastReceiver, Handler, int, String, Bundle)時，你可以制定一個權(quán)限參數(shù)。只有在manifest中滿足權(quán)限的接收器（如果是危險權(quán)限并在后來被授權(quán)）才可以接收這個廣播。例如，下面的代碼發(fā)送了一個廣播：

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

要接收這個廣播，應(yīng)用必須要如下請求權(quán)限：

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

你可以如SEND_SMS指定一個現(xiàn)成的系統(tǒng)權(quán)限，也可以使用<permission>元素定義自定義權(quán)限。了解一般權(quán)限和安全信息，查看System Permissions。

應(yīng)用安裝時會注冊自定義權(quán)限。在應(yīng)用使用前必須要定義自定義權(quán)限。

權(quán)限接收

如果你在注冊廣播接收器時指定了權(quán)限參數(shù)（不管是使用registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter, String, Handler)還是在manifest中聲明<receiver>），只有使用<uses-permission>在manifest中申請權(quán)限的廣播（如果是危險權(quán)限并在后來被授權(quán)可以發(fā)送一個intent到接收器中。
例如，確定你的接收應(yīng)用有如下的manifest聲明接收器：

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

或者你的接收應(yīng)用有如下的context-registered接收器：

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

然后，將廣播發(fā)送給這些接收器，發(fā)送應(yīng)用必須要如下申請權(quán)限：

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

安全考慮和最佳實踐

這里是一些發(fā)送與接收廣播的安全考慮與最佳實踐。

  • 如果你不需要發(fā)送廣播到應(yīng)用外的組件，可以使用LocalBroadcastManager發(fā)送、接收本地廣播，它可以從Support Library中獲得。LocalBroadcastManager更有效（不需要進程間通信），并且你可以不用擔心別的應(yīng)用接收或發(fā)送你的廣播的相關(guān)安全問題。本地廣播可以在你的應(yīng)用中作為通用的發(fā)布/訂閱的事件總線，而不需要系統(tǒng)廣播的任何開銷。
  • 如果有很多應(yīng)用都在它們的manifest中注冊了要接收同一個廣播，會導(dǎo)致系統(tǒng)啟動過多應(yīng)用，對設(shè)備性能和用戶體驗都造成重大影響。為了避免這種情況，最好使用context注冊替代manifest聲明。有時Android系統(tǒng)本身會強制使用context-registered接收器。例如CONNECTIVITY_ACTION廣播就只能使用context-registered發(fā)送給接收器。
  • 不要使用隱式intent廣播敏感信息。任何注冊了要接收這個廣播的應(yīng)用都可以讀取這個信息。這里有三種方式可以限制接收你的廣播。
    • 你可以在發(fā)送廣播時指定權(quán)限。
    • 在Android 4.0或更高版本，你可以在發(fā)送廣播時使用 setPackage(String)指定一個包。系統(tǒng)將廣播限制為匹配了這個包的一系列應(yīng)用。
    • 你可以使用LocalBroadcastManager發(fā)送本地廣播。
  • 當你注冊接收器時，任何應(yīng)用都可以發(fā)送潛在的惡意廣播到接收器中。這里有三種方法可以限制你的應(yīng)用接收的廣播：
    • 你可以在注冊廣播接收器時指定權(quán)限。
    • 對于manifest-declared接收器，你可以在manifest中設(shè)置android:exported屬性為false。接收器就不會接收應(yīng)用外部的廣播。
    • 你可以通過LocalBroadcastManager限制你的應(yīng)用。
  • 廣播action的命名空間是全局的。確認action名和其他字符是依照你自己的命名空間寫的，否則你可能會無意中與其他應(yīng)用發(fā)生沖突。
  • 因為接收器的onReceive(Context, Intent)方法在主線程中運行，它應(yīng)該快速執(zhí)行并返回。如果你需要執(zhí)行長時間的工作，要注意派生線程或啟動后臺服務(wù)，因為系統(tǒng)會在onReceive()返回后殺死整個進程。了解更多信息，查看Effect on process state來執(zhí)行長時間的工作，我們建議：
    • 在你接收器的onReceive()方法中調(diào)用goAsync()并將BroadcastReceiver.PendingResult傳遞給后臺線程。它會保持廣播在onReceive()返回后繼續(xù)活動。但是，即使使用這種方法，系統(tǒng)也希望你盡快結(jié)束廣播（10秒內(nèi)）。它還允許你將工作轉(zhuǎn)移到另一個線程以避免妨礙主線程。
    • 使用JobScheduler調(diào)度作業(yè)。了解更多信息，查看Intelligent Job Scheduling。
  • 不要從廣播接收器打開活動。因為這樣的用戶體驗很突兀。尤其是當這里有多個接收器時。作為替代，請考慮顯示一個notification。
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