深入分析 Android BroadcastReceiver (一)

深入分析 Android BroadcastReceiver (一)

1. Android BroadcastReceiver 设计说明

BroadcastReceiver 是 Android 四大组件之一，用于接收并处理广播消息。在 Android 中，广播是一种跨进程通信的机制，允许应用程序发送和接收系统或应用级别的广播消息。

1.1 BroadcastReceiver 的主要用途

• 系统广播：接收系统发出的广播，例如网络状态变化、电池电量低等。
• 应用内部广播：应用内部组件之间的通信，例如通知其他组件数据下载完成。
• 跨应用广播：在不同应用之间发送广播，进行通信。

2. BroadcastReceiver 的工作机制

BroadcastReceiver 通过注册来接收特定的广播事件，当系统或应用程序发送相应的广播时，BroadcastReceiver 的 onReceive 方法被调用。

2.1 注册 BroadcastReceiver

广播接收器可以通过两种方式注册：静态注册和动态注册。

2.1.1 静态注册

静态注册是在 AndroidManifest.xml 文件中声明的，适用于应用未启动时也需要接收的广播。例如，监听设备启动完成的广播：

<receiver android:name=".BootCompletedReceiver">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED" />
    </intent-filter>
</receiver>
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2.1.2 动态注册

动态注册是在代码中进行的，通常在 Activity 或 Service 的生命周期方法中进行注册，并在适当的时候取消注册。例如，监听网络变化的广播：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private BroadcastReceiver networkReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            // 处理网络变化的逻辑
        }
    };

    @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        IntentFilter filter = new IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION);
        registerReceiver(networkReceiver, filter);
    }

    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        unregisterReceiver(networkReceiver);
    }
}
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3. BroadcastReceiver 的生命周期

BroadcastReceiver 的生命周期非常短暂，仅在 onReceive 方法执行期间有效。广播接收器不能执行耗时操作，如网络请求或数据库操作。如果需要执行这些操作，应该启动一个 Service 或使用 JobScheduler 进行处理。

public class MyBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        // 启动服务来处理耗时操作
        Intent serviceIntent = new Intent(context, MyIntentService.class);
        context.startService(serviceIntent);
    }
}
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4. 实现和使用 BroadcastReceiver 的步骤

1. 创建 BroadcastReceiver：

   • 创建一个继承自 BroadcastReceiver 的类，并重写 onReceive 方法。

   public class MyBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
       @Override
       public void onReceive(Context context, Intent intent) {
           String action = intent.getAction();
           if (action != null) {
               switch (action) {
                   case ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION:
                       // 处理网络变化
                       break;
                   case Intent.ACTION_BATTERY_LOW:
                       // 处理电池低电量
                       break;
               }
           }
       }
   }
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2. 注册 BroadcastReceiver：

   • 在 AndroidManifest.xml 文件中进行静态注册，或在代码中进行动态注册。

   <receiver android:name=".MyBroadcastReceiver">
       <intent-filter>
           <action android:name="android.intent.action.BATTERY_LOW" />
           <action android:name="android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE" />
       </intent-filter>
   </receiver>
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   @Override
   protected void onStart() {
       super.onStart();
       IntentFilter filter = new IntentFilter();
       filter.addAction(Intent.ACTION_BATTERY_LOW);
       filter.addAction(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION);
       registerReceiver(myBroadcastReceiver, filter);
   }
   
   @Override
   protected void onStop() {
       super.onStop();
       unregisterReceiver(myBroadcastReceiver);
   }
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3. 发送广播：

   • 通过 Context.sendBroadcast 方法发送广播。

   Intent intent = new Intent("com.example.CUSTOM_ACTION");
   sendBroadcast(intent);
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5. 安全性与权限管理

为了提高安全性，广播接收器可以声明权限，以确保只有具有相应权限的应用程序才能发送或接收广播。

<receiver android:name=".MyBroadcastReceiver">
    <intent-filter>
        <action android:name="com.example.CUSTOM_ACTION" />
    </intent-filter>
    <permission android:name="com.example.MY_PERMISSION" />
</receiver>
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Intent intent = new Intent("com.example.CUSTOM_ACTION");
sendBroadcast(intent, "com.example.MY_PERMISSION");
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6. BroadcastReceiver 的高级使用与优化

在深入理解 BroadcastReceiver 的基础上，可以进一步探讨其高级使用场景与优化策略，以便在实际项目中更好地应用该组件。

6.1 高级使用场景

1. 本地广播（LocalBroadcastManager）：

   • 使用本地广播可以避免跨进程通信的开销，同时增加安全性，防止其他应用截获广播消息。

   // 发送本地广播
   LocalBroadcastManager localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(context);
   Intent localIntent = new Intent("com.example.LOCAL_ACTION");
   localBroadcastManager.sendBroadcast(localIntent);
   
   // 接收本地广播
   LocalBroadcastManager localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(context);
   BroadcastReceiver localReceiver = new BroadcastReceiver() {
       @Override
       public void onReceive(Context context, Intent intent) {
           // 处理本地广播
       }
   };
   IntentFilter localFilter = new IntentFilter("com.example.LOCAL_ACTION");
   localBroadcastManager.registerReceiver(localReceiver, localFilter);
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2. 有序广播（Ordered Broadcasts）：

   • 有序广播允许多个接收器按照优先级顺序接收广播，并且可以中断广播的传播。

   // 发送有序广播
   Intent intent = new Intent("com.example.ORDERED_ACTION");
   sendOrderedBroadcast(intent, null);
   
   // 接收有序广播
   public class MyOrderedBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
       @Override
       public void onReceive(Context context, Intent intent) {
           // 处理有序广播
       }
   }
   
   <receiver android:name=".MyOrderedBroadcastReceiver" android:priority="100">
       <intent-filter>
           <action android:name="com.example.ORDERED_ACTION" />
       </intent-filter>
   </receiver>
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3. 粘性广播（Sticky Broadcasts）：

   • 粘性广播已被弃用，但仍然可以在某些特定场景下使用。它允许广播在发送后被系统保留，后续接收器可以获取到最后一次的广播内容。

   // 发送粘性广播
   Intent intent = new Intent("com.example.STICKY_ACTION");
   sendStickyBroadcast(intent);
   
   // 接收粘性广播
   IntentFilter filter = new IntentFilter("com.example.STICKY_ACTION");
   registerReceiver(stickyReceiver, filter);
   
   // 清除粘性广播
   removeStickyBroadcast(intent);
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6.2 性能优化

1. 避免耗时操作：

   • 在 onReceive 方法中执行耗时操作会阻塞广播的处理，导致应用卡顿。可以通过启动 Service 或使用 AsyncTask 来处理耗时操作。

   @Override
   public void onReceive(Context context, Intent intent) {
       Intent serviceIntent = new Intent(context, MyIntentService.class);
       context.startService(serviceIntent);
   }
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2. 注册和取消注册：

   • 动态注册的 BroadcastReceiver 应在合适的生命周期方法中注册和取消注册，以避免内存泄漏和无用的广播接收。

   @Override
   protected void onStart() {
       super.onStart();
       registerReceiver(myReceiver, new IntentFilter("com.example.MY_ACTION"));
   }
   
   @Override
   protected void onStop() {
       super.onStop();
       unregisterReceiver(myReceiver);
   }
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3. 使用本地广播：

   • 尽量使用 LocalBroadcastManager 发送和接收广播，减少跨进程通信的开销。

4. 权限管理：

   • 对于敏感的广播，使用权限管理来限制发送和接收广播的应用，确保安全性。

   Intent intent = new Intent("com.example.SENSITIVE_ACTION");
   sendBroadcast(intent, "com.example.SENSITIVE_PERMISSION");
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6.3 实战示例

以下是一个综合示例，展示了如何使用本地广播、有序广播以及优化策略：

// 本地广播接收器
public class LocalReceiver extends BroadcastReceiver {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        // 处理本地广播
    }
}

// 动态注册和取消注册
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private LocalReceiver localReceiver;
    private LocalBroadcastManager localBroadcastManager;

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

        localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);
        localReceiver = new LocalReceiver();
    }

    @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        IntentFilter filter = new IntentFilter("com.example.LOCAL_ACTION");
        localBroadcastManager.registerReceiver(localReceiver, filter);
    }

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

    private void sendLocalBroadcast() {
        Intent intent = new Intent("com.example.LOCAL_ACTION");
        localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);
    }
}

// 有序广播接收器
public class OrderedReceiver extends BroadcastReceiver {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        // 处理有序广播
    }
}

// AndroidManifest.xml 中声明
<receiver android:name=".OrderedReceiver" android:priority="100">
    <intent-filter>
        <action android:name="com.example.ORDERED_ACTION" />
    </intent-filter>
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7. 总结

BroadcastReceiver 是 Android 应用程序中处理广播消息的关键组件。理解其设计和工作机制，正确地进行静态和动态注册，以及合理地管理生命周期和安全性，是开发高效、稳定应用程序的基础。通过上述步骤和示例，开发者可以掌握 BroadcastReceiver 的使用方法，并将其应用于实际项目中。

通过合理使用本地广播、有序广播等高级特性，以及优化注册和处理过程，可以提高应用的性能和安全性。在实际项目中，开发者需要根据具体需求选择合适的广播机制，并遵循最佳实践以确保应用的稳定性和高效性。