广播概览

Android 应用可以通过 Android 系统和其他 Android 应用发送或接收广播消息,类似于发布-订阅设计模式。这些广播会在所关注的事件发生时发送。例如,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。应用还可以发送自定义广播,例如,通知其他应用它们可能感兴趣的内容(例如,一些新数据已下载)。

为了保持最佳系统运行状况,系统会优化广播的传送。因此,广播的传送时间无法保证。需要低延迟进程间通信的应用应考虑绑定服务。

应用可以注册接收特定的广播。发送广播后,系统会自动将广播路由到已订阅接收该特定类型的广播的应用。

一般来说,广播可用作跨应用和正常用户流之外的消息传递系统。但是,您必须小心,不要滥用在后台响应广播和运行作业的机会,否则可能会导致系统性能变慢。

关于系统广播

当系统发生各种事件时(例如,当系统进入和退出飞行模式时),系统会自动发送广播。系统会向所有订阅接收该事件的应用发送系统广播。

广播消息本身封装在一个 Intent 对象中,该对象的操作字符串会标识所发生的事件(例如 android.intent.action.AIRPLANE_MODE)。该 intent 还可能包含捆绑到其 extra 字段中的其他信息。例如,飞行模式 intent 包含一个布尔值 extra,用于指示是否已开启飞行模式。

如需详细了解如何读取 intent 并从 intent 获取操作字符串,请参阅 intent 和 intent 过滤器

如需查看系统广播操作的完整列表,请参阅 Android SDK 中的 BROADCAST_ACTIONS.TXT 文件。每个广播操作都有一个与之关联的常量字段。例如,常量 ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED 的值为 android.intent.action.AIRPLANE_MODE。每个广播操作的文档都可以在关联的常量字段中找到。

系统广播所发生的更改

随着 Android 平台的发展,它会定期更改系统广播的行为方式。为了支持所有 Android 版本,请注意以下更改。

Android 14

当应用处于缓存状态时,广播传送针对系统运行状况进行了优化。例如,当应用处于缓存状态时,系统会延迟不太重要的系统广播(如 ACTION_SCREEN_ON)。一旦应用从缓存状态进入活跃进程生命周期,系统就会传递所有延迟的广播。

在清单中声明的重要广播会暂时从缓存状态中移除应用以进行分发。

Android 9

从 Android 9(API 级别 28)开始,NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 广播不接收与用户位置信息或个人身份数据相关的信息。

此外,如果您的应用安装在搭载 Android 9 或更高版本的设备上,通过 Wi-Fi 发送的系统广播不包含 SSID、BSSID、连接信息或扫描结果。如需获取此信息,请改为调用 getConnectionInfo()

Android 8.0

从 Android 8.0(API 级别 26)开始,系统会对清单声明的接收器施加其他限制。

如果您的应用以 Android 8.0 或更高版本为目标平台,则对于大多数隐式广播(未明确针对您的应用的广播)而言,您无法使用清单声明接收器。当用户正在活跃地使用您的应用时,您仍然可以使用上下文注册的接收器

Android 7.0

Android 7.0(API 级别 24)及更高版本不会发送以下系统广播:

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。

接收广播

应用可以通过两种方式接收广播:通过清单声明的接收器和上下文注册的接收器。

清单声明的接收器

如果您在清单中声明广播接收器,系统会在广播发送后启动您的应用(如果应用尚未运行)。

要在清单中声明广播接收器,请执行以下步骤:

  1. 在应用清单中指定 <receiver> 元素。

    <!-- If this receiver listens for broadcasts sent from the system or from
         other apps, even other apps that you own, set android:exported to "true". -->
    <receiver android:name=".MyBroadcastReceiver" android:exported="false">
        <intent-filter>
            <action android:name="APP_SPECIFIC_BROADCAST" />
        </intent-filter>
    </receiver>
    

    Intent 过滤器指定您的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:

    Kotlin

    private const val TAG = "MyBroadcastReceiver"
    
    class MyBroadcastReceiver : BroadcastReceiver() {
    
        override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
            StringBuilder().apply {
                append("Action: ${intent.action}\n")
                append("URI: ${intent.toUri(Intent.URI_INTENT_SCHEME)}\n")
                toString().also { log ->
                    Log.d(TAG, log)
    
                    val binding = ActivityNameBinding.inflate(layoutInflater)
                    val view = binding.root
                    setContentView(view)
    
                    Snackbar.make(view, log, Snackbar.LENGTH_LONG).show()
                }
            }
        }
    }
    

    Java

    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);
    
                ActivityNameBinding binding =
                        ActivityNameBinding.inflate(layoutInflater);
                val view = binding.root;
                setContentView(view);
    
                Snackbar.make(view, log, Snackbar.LENGTH_LONG).show();
            }
        }
    

    如需启用视图绑定,请在模块级 build.gradle 文件中配置 viewBinding

系统软件包管理器会在安装应用时注册接收器。然后,该接收器就会成为应用的单独入口点,这意味着,如果应用当前未运行,系统可以启动应用并传递广播。

系统会创建一个新的 BroadcastReceiver 组件对象来处理它收到的每条广播。此对象仅在调用 onReceive(Context, Intent) 期间有效。一旦从此方法返回代码,系统就会认为该组件不再处于活动状态。

上下文注册的接收器

只要注册上下文有效,上下文注册的接收器就会接收广播。例如,如果您在 Activity 上下文中注册,只要 activity 未销毁,您就会收到广播。如果您在应用上下文中注册,只要应用正在运行,您就会收到广播。

要使用上下文注册接收器,请执行以下步骤:

  1. 在应用的模块级 build 文件中,添加 1.9.0 版或更高版本的 AndroidX Core 库

    Groovy

    dependencies {
        def core_version = "1.9.0"
    
        // Java language implementation
        implementation "androidx.core:core:$core_version"
        // Kotlin
        implementation "androidx.core:core-ktx:$core_version"
    
        // To use RoleManagerCompat
        implementation "androidx.core:core-role:1.0.0"
    
        // To use the Animator APIs
        implementation "androidx.core:core-animation:1.0.0-beta01"
        // To test the Animator APIs
        androidTestImplementation "androidx.core:core-animation-testing:1.0.0-beta01"
    
        // Optional - To enable APIs that query the performance characteristics of GMS devices.
        implementation "androidx.core:core-performance:1.0.0-alpha02"
    
        // Optional - to use ShortcutManagerCompat to donate shortcuts to be used by Google
        implementation "androidx.core:core-google-shortcuts:1.1.0"
    
        // Optional - to support backwards compatibility of RemoteViews
        implementation "androidx.core:core-remoteviews:1.0.0-beta03"
    
        // Optional - APIs for SplashScreen, including compatibility helpers on devices prior Android 12
        implementation "androidx.core:core-splashscreen:1.1.0-alpha01"
    }
    

    Kotlin

    dependencies {
        val core_version = "1.9.0"
    
        // Java language implementation
        implementation("androidx.core:core:$core_version")
        // Kotlin
        implementation("androidx.core:core-ktx:$core_version")
    
        // To use RoleManagerCompat
        implementation("androidx.core:core-role:1.0.0")
    
        // To use the Animator APIs
        implementation("androidx.core:core-animation:1.0.0-beta01")
        // To test the Animator APIs
        androidTestImplementation("androidx.core:core-animation-testing:1.0.0-beta01")
    
        // Optional - To enable APIs that query the performance characteristics of GMS devices.
        implementation("androidx.core:core-performance:1.0.0-alpha02")
    
        // Optional - to use ShortcutManagerCompat to donate shortcuts to be used by Google
        implementation("androidx.core:core-google-shortcuts:1.1.0")
    
        // Optional - to support backwards compatibility of RemoteViews
        implementation("androidx.core:core-remoteviews:1.0.0-beta03")
    
        // Optional - APIs for SplashScreen, including compatibility helpers on devices prior Android 12
        implementation("androidx.core:core-splashscreen:1.1.0-alpha01")
    }
    
  2. 创建 BroadcastReceiver 的实例:

    Kotlin

    val br: BroadcastReceiver = MyBroadcastReceiver()
    

    Java

    BroadcastReceiver br = new MyBroadcastReceiver();
    
  3. 创建 IntentFilter 的实例:

    Kotlin

    val filter = IntentFilter(APP_SPECIFIC_BROADCAST)
    

    Java

    IntentFilter filter = new IntentFilter(APP_SPECIFIC_BROADCAST);
    
  4. 选择广播接收器是否应导出并对设备上的其他应用可见。如果此接收器正在监听从系统或其他应用(甚至是您拥有的其他应用)发送的广播,请使用 RECEIVER_EXPORTED 标志。如果此接收器仅监听应用发送的广播,请使用 RECEIVER_NOT_EXPORTED 标志。

    Kotlin

    val listenToBroadcastsFromOtherApps = false
    val receiverFlags = if (listenToBroadcastsFromOtherApps) {
        ContextCompat.RECEIVER_EXPORTED
    } else {
        ContextCompat.RECEIVER_NOT_EXPORTED
    }
    

    Java

    boolean listenToBroadcastsFromOtherApps = false;
    if (listenToBroadcastsFromOtherApps) {
        receiverFlags = ContextCompat.RECEIVER_EXPORTED;
    } else {
        receiverFlags = ContextCompat.RECEIVER_NOT_EXPORTED;
    }
    
  5. 通过调用 registerReceiver() 注册接收器:

    Kotlin

    ContextCompat.registerReceiver(context, br, filter, receiverFlags)
    

    Java

    ContextCompat.registerReceiver(context, br, filter, receiverFlags);
    
  6. 如需停止接收广播,请调用 unregisterReceiver(android.content.BroadcastReceiver)。当您不再需要接收器或上下文不再有效时,请务必取消注册接收器。

    请注意注册和取消注册接收器的位置,例如,如果您使用 activity 的上下文在 onCreate(Bundle) 中注册接收器,则应在 onDestroy() 中取消注册接收器,以防止将接收器泄露到 activity 上下文之外。如果您在 onResume() 中注册接收器,则应在 onPause() 中取消注册,以防止对其进行多次注册(如果您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) 中取消注册,因为如果用户在历史记录堆栈中后退,系统不会调用此方法。

对进程状态的影响

BroadcastReceiver 是否在运行会影响其包含的进程,这可能会改变其系统终止可能性。前台进程执行接收器的 onReceive() 方法。除非遇到极大的内存压力,否则系统会运行该进程。

BroadcastReceiver 在 onReceive() 后被停用。接收器的主机进程的重要性与其应用组件一样重要。如果该进程仅托管清单声明的接收器(对于用户从未与之交互或最近未与之交互的应用的情况,这种情况很常见),系统可能会在 onReceive() 后终止该接收器,以便将资源提供给其他更关键的进程。

因此,广播接收器不应启动长时间运行的后台线程。系统可以在 onReceive() 之后随时停止进程以回收内存,从而终止创建的线程。如需使进程保持活跃状态,请使用 JobScheduler 从接收器调度 JobService,以便系统知道该进程仍在运行。后台工作概览提供了更多详情。

发送广播

Android 为应用提供三种方式来发送广播:

  • sendOrderedBroadcast(Intent, String) 方法一次向一个接收器发送广播。当接收器逐个轮流执行时,接收器可以将结果传播给下一个接收器,也可以完全中止广播,使其不会再传递给其他接收器。接收器运行顺序可以通过匹配的 intent-过滤器的 android:priority 属性控制;具有相同优先级的接收器将以任意顺序运行。
  • sendBroadcast(Intent) 方法以未定义的顺序向所有接收器发送广播。这称为常规广播。这种方式效率更高,但也意味着接收器无法从其他接收器读取结果、传播从广播接收到的数据或中止广播。

以下代码段演示了如何通过创建 intent 并调用 sendBroadcast(Intent) 来发送广播。

Kotlin

Intent().also { intent ->
    intent.setAction("com.example.broadcast.MY_NOTIFICATION")
    intent.putExtra("data", "Nothing to see here, move along.")
    sendBroadcast(intent)
}

Java

Intent intent = new Intent();
intent.setAction("com.example.broadcast.MY_NOTIFICATION");
intent.putExtra("data", "Nothing to see here, move along.");
sendBroadcast(intent);

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。您可以使用 putExtra(String, Bundle) 向 intent 附加其他信息。您还可以通过对 intent 调用 setPackage(String),将广播限定为同一组织内的一组应用。

通过权限限制广播

通过权限,您可以将广播限定为拥有特定权限的一组应用。您可以对广播的发送者或接收者施加限制。

带权限的发送

当您调用 sendBroadcast(Intent, String)sendOrderedBroadcast(Intent, String, BroadcastReceiver, Handler, int, String, Bundle) 时,可以指定权限参数。只有通过其清单中的 标记请求该权限(并且随后被授予了该权限(如果权限危险)的接收器)才能收到该广播。例如,以下代码会发送一条广播

Kotlin

sendBroadcast(Intent(BluetoothDevice.ACTION_FOUND),
              Manifest.permission.BLUETOOTH_CONNECT)

Java

sendBroadcast(new Intent(BluetoothDevice.ACTION_FOUND),
              Manifest.permission.BLUETOOTH_CONNECT)

如需接收广播,接收方应用必须请求权限,如下所示:

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

您可以指定现有的系统权限(如 BLUETOOTH_CONNECT),也可以使用 <permission> 元素定义自定义权限。如需大致了解权限和安全性,请参阅系统权限

带权限的接收

如果您在注册广播接收器时指定了权限参数(使用 registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter, String, Handler) 或在清单中的 <receiver> 标记中),则只有已在其清单中使用 <uses-permission> 标记请求权限(并且随后被授予权限,如果其危险的话)的广播方可以向接收器发送 intent。

例如,假设您的接收方应用具有如下所示的清单声明的接收器:

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

或者您的接收方应用具有如下所示的上下文注册的接收器:

Kotlin

var filter = IntentFilter(Intent.ACTION_FOUND)
registerReceiver(receiver, filter, Manifest.permission.BLUETOOTH_CONNECT, null )

Java

IntentFilter filter = new IntentFilter(Intent.ACTION_FOUND);
registerReceiver(receiver, filter, Manifest.permission.BLUETOOTH_CONNECT, null );

然后,为了能够向这些接收器发送广播,发送方应用必须请求如下所示的权限:

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

安全注意事项和最佳做法

以下是一些关于发送和接收广播的安全注意事项和最佳做法:

  • 如果许多应用在其清单中注册接收同一广播,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产生重大影响。为避免这种情况,请优先使用上下文注册而非清单声明。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 广播仅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。您可以通过以下三种方式控制哪些应用可以接收您的广播:

    • 您可以在发送广播时指定权限。
    • 在 Android 4.0 及更高版本中,您可以在发送广播时使用 setPackage(String) 指定软件包。系统会将广播限制为与该软件包匹配的一组应用。
  • 注册接收器后,任何应用都可以向应用的接收器发送潜在的恶意广播。您可以通过以下几种方式限制应用收到的广播:

    • 您可以在注册广播接收器时指定权限。
    • 对于清单声明的接收器,您可以在清单中将 android:exported 属性设置为“false”。接收器不会接收来自应用外部来源的广播。
  • 广播操作的命名空间是全局性的。请确保在您拥有的命名空间中编写操作名称和其他字符串,否则您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,因此它应该快速执行并返回。如果您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。如需了解详情,请参阅对进程状态的影响。如需执行长时间运行的工作,我们建议:

    • 在接收器的 onReceive() 方法中调用 goAsync(),并将 BroadcastReceiver.PendingResult 传递给后台线程。这样可在从 onReceive() 返回后使广播保持活动状态。不过,即使采用这种方法,系统也希望您很快就能完成广播(10 秒以内)。不过,它允许您将工作移至另一个线程,以免干扰主线程。
    • 使用 JobScheduler 调度作业。如需了解详情,请参阅智能作业调度
  • 请勿从广播接收器启动 activity,因为用户体验会很糟糕,尤其是在有多个接收器的情况下。因此,您可以考虑显示通知