Android 应用与 Android 系统和其他 Android 应用之间可以相互收发广播消息,这与发布-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,您必须小心,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,具体如以下视频所述。
关于系统广播
系统会在发生各种系统事件时自动发送广播,例如当系统进入和退出飞行模式时。系统广播会被发送给所有同意接收相关事件的应用。
广播消息本身会被封装在一个 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 可能还包含绑定到其 extra 字段中的附加信息。例如,飞行模式 intent 包含布尔值 extra 来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 中获取操作字符串,请参阅 Intent 和 Intent 过滤器。
有关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,它会不定期地更改系统广播的行为方式。如果您的应用以 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,请注意以下更改。
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,如果您的应用安装在搭载 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,请调用 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。
如果您的应用以 Android 8.0 或更高版本为目标平台,那么对于大多数隐式广播(没有明确针对您的应用的广播),您不能使用清单来声明接收器。当用户正在活跃地使用您的应用时,您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:
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: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,系统会在广播发出后启动您的应用(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:
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 过滤器指定您的接收器所订阅的广播操作。
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) Toast.makeText(context, log, Toast.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); Toast.makeText(context, log, Toast.LENGTH_LONG).show(); } }
系统软件包管理器会在应用安装时注册接收器。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。
上下文注册的接收器
要使用上下文注册接收器,请执行以下步骤:
创建
BroadcastReceiver
的实例。Kotlin
val br: BroadcastReceiver = MyBroadcastReceiver()
Java
BroadcastReceiver br = new MyBroadcastReceiver();
创建
IntentFilter
并调用registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter)
来注册接收器:Kotlin
val filter = IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION).apply { addAction(Intent.ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED) } registerReceiver(br, filter)
Java
IntentFilter filter = new IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION); filter.addAction(Intent.ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED); this.registerReceiver(br, filter);
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 没有被销毁,您就会收到广播。如果您在应用上下文中注册,只要应用在运行,您就会收到广播。要停止接收广播,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,请务必注销接收器。请注意注册和注销接收器的位置,比方说,如果您使用 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。如果您在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。
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。如果该进程仅托管清单声明的接收器(这对于用户从未与之互动或最近没有与之互动的应用很常见),则从 onReceive()
返回时,系统会将其进程视为低优先级进程,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。
因此,您不应从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。要避免这种情况,您应该调用 goAsync()
(如果您希望在后台线程中多花一点时间来处理广播)或者使用 JobScheduler
从接收器调度 JobService
,这样系统就会知道该进程将继续活跃地工作。如需了解详情,请参阅进程和应用生命周期。
以下代码段展示了一个 BroadcastReceiver
,它使用 goAsync()
来标记它在 onReceive()
完成后需要更多时间才能完成。如果您希望在 onReceive()
中完成的工作很长,足以导致界面线程丢帧 (>16ms),则这种做法非常有用,这使它尤其适用于后台线程。
Kotlin
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) // Must call finish() so the BroadcastReceiver can be recycled. pendingResult.finish() } } }
Java
public class MyBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver { private static final String TAG = "MyBroadcastReceiver"; @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) { final PendingResult pendingResult = goAsync(); Task asyncTask = new Task(pendingResult, intent); asyncTask.execute(); } private static class Task extends AsyncTask<String, Integer, String> { private final PendingResult pendingResult; private final Intent intent; private Task(PendingResult pendingResult, Intent intent) { this.pendingResult = pendingResult; this.intent = intent; } @Override protected String doInBackground(String... strings) { 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); return log; } @Override protected void onPostExecute(String s) { super.onPostExecute(s); // Must call finish() so the BroadcastReceiver can be recycled. pendingResult.finish(); } } }
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)
方法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
方法会将广播发送给与发送器位于同一应用中的接收器。如果您不需要跨应用发送广播,请使用本地广播。这种实现方法的效率更高(无需进行进程间通信),而且您无需担心其他应用在收发您的广播时带来的任何安全问题。
以下代码段展示了如何通过创建 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", "Notice me senpai!") sendBroadcast(intent) }
Java
Intent intent = new Intent(); intent.setAction("com.example.broadcast.MY_NOTIFICATION"); intent.putExtra("data","Notice me senpai!"); 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。
通过权限限制广播
您可以通过权限将广播限定到拥有特定权限的一组应用。您可以对广播的发送器或接收器施加限制。
带权限的发送
当您调用 sendBroadcast(Intent, String)
或 sendOrderedBroadcast(Intent, String, BroadcastReceiver, Handler, int, String, Bundle)
时,可以指定权限参数。接收器若要接收此广播,则必须通过其清单中的
Kotlin
sendBroadcast(Intent("com.example.NOTIFY"), Manifest.permission.SEND_SMS)
Java
sendBroadcast(new Intent("com.example.NOTIFY"), Manifest.permission.SEND_SMS);
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"/>
您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。有关权限和安全性的一般信息,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(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。
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.SEND_SMS">
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.AIRPLANE_MODE"/>
</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_AIRPLANE_MODE_CHANGED) registerReceiver(receiver, filter, Manifest.permission.SEND_SMS, null )
Java
IntentFilter filter = new 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"/>
安全注意事项和最佳做法
以下是有关收发广播的一些安全注意事项和最佳做法:
如果您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),并且您无需考虑其他应用在收发您的广播时带来的任何安全问题。本地广播可在您的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,请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。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。系统会将广播限定到与该软件包匹配的一组应用。 - 您可以使用
LocalBroadcastManager
发送本地广播。
当您注册接收器时,任何应用都可以向您应用的接收器发送潜在的恶意广播。您可以通过以下三种方式限制您的应用可以接收的广播:
- 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”。这样一来,接收器就不会接收来自应用外部的广播。
- 您可以使用
LocalBroadcastManager
限制您的应用只接收本地广播。
广播操作的命名空间是全局性的。请确保在您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。要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,在从onReceive()
返回后,广播仍可保持活跃状态。不过,即使采用这种方法,系统仍希望您非常快速地完成广播(在 10 秒以内)。为避免影响主线程,它允许您将工作移到另一个线程。 - 使用
JobScheduler
调度作业。如需了解详情,请参阅智能作业调度。
- 在接收器的
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。