【攻克Android (33)】四大组件之 BroadcastReceiver

本文围绕以下三个部分展开：

一、广播
案例一：系统广播（属于普通广播）：手机电池电量小于15%时进行提醒
案例二：自定义普通广播






一、广播

        1. 概念：

        广播（broadcasting）是多点投递的最普遍的形式，它向每一个目的站投递一个分组的拷贝。它可以通过多个单次分组的投递完成，也可以通过单独的连接传递分组的拷贝，直到每个接收方均收到一个拷贝为止。

        每个广播电台播放的内容都不相同。接受广播时广播（发送方）并不在意我们（接收方）接收到广播时如何处理。好比我们收听交通电台的广播，电台中告诉我们现在在交通状况如何，但它并不关心我们接收到广播时做如何做出处理，这不是广播应该关心的问题。

        2. Android 广播的优势：

        （1）扩展了Android中的事件模型，提高了应用程序的可扩展性。

        （2）方便了不同应用程序共享数据。

        （3）提高了应用程序的运行效率。

        3. BroadcastReceiver：

        BroadcastReceiver是Android整个系统中通用的发布/订阅机制(更确切地说，Observer模式)的实现。意思是接收者(Receiver)订阅一些事件，在事件发生时做出一定响应。

        系统自身时时刻刻广播着一些事件。比如收到短信、来了一个电话、电量不足或者系统启动等事件发生的时候，它们都是通过广播传递给每个接收者。

        广播可以在不同的应用之间传递；也可以在同一应用的不同Activity之间传递；还可以在应用与服务之间传递。

        Broadcast Receriver并无任何可见的界面（不同于Activity），也并非常驻于内存中执行（不同于Service）。它只会在事件发生时执行一段代码，做些启动一个Activity/Service之类的操作。

        每次广播消息到来时都会创建BroadcastReceiver实例并执行onReceive() 方法。

        广播接收者（BroadcastReceiver）用于接收广播Intent，通常一个广播Intent可以被订阅了此Intent的多个广播接收者所接收。

        4. 广播的分类。

        （1）系统广播、自定义广播。

        A. 系统内部已经定义了很多广播消息类型，例如电池电量低、屏幕开启或者关闭、系统引导完成等。

        系统内部广播这些消息使用的是 sendBroadcast()。

        当系统发送这些广播后，同样经过 Intent 匹配找到相应的 Receiver 对象并启动。这与 Activity 或者 Service 一样。

        Receiver对象接收的消息本质上是Intent。

        多数应用中，Receiver接收的是系统发出的消息。

        附：系统广播可以捕捉系统发出的行为有：

        B. 自定义广播包括自定义普通广播、自定义有序广播。

        自定义广播无非是给Intent对象的Action字段赋予自定义的值而已，不能与系统内部的消息名称重复，并在Receiver对象的intent-filter中使用相同的Action值进行匹配。一般自定义广播命名时，可以使用本程序包名作为前缀，以免与其它程序定义的广播发生命名冲突。

        （2）普通广播（Normal broadcasts）、有序广播（Ordered broadcasts）。

            A. 前者是完全异步的，所有接收者（逻辑上）都在同一时刻运行，对消息传递的效率而言这是很好的做法。
            但缺点是：接收者不能将处理结果传递给下一个接收者，并且无法终止广播Intent的传播。
            然而后者是逐个执行接收者：系统会按照接收者声明的优先级别
（声明在intent-filter元素的android:priority属性中，数越大优先级别越高,取值范围:-1000到1000。也可以调用IntentFilter对象的setPriority()进行设置），按顺序逐次执行。

            B. 发送广播：

            Context.sendBroadcast()：

            发送的是普通广播，所有订阅者都有机会获得并进行处理。

            Context.sendOrderedBroadcast()：

            发送的是有序广播，系统会根据接收者声明的优先级别按顺序逐个执行接收者，前面的接收者有权终止广播(BroadcastReceiver.abortBroadcast())。如果广播被前面的接收者终止，后面的接收者就再也无法获取到广播。对于有序广播，前面的接收者可以将处理结果存放进广播Intent，然后传给下一个接收者。

        （3）静态广播、动态广播。

            静态广播：使用静态注册方式注册的广播。

            动态广播：使用动态注册方式注册的广播。

        5. 广播的实现。

        （1）继承BroadcastReceiver，并重写onReceive()方法。

        （2）注册BroadcastReceiver。

        注册的方法有两种：

            1）静态注册（在功能清单文件中的<application>节点里进行注册）。

<receiver android:name=".IncomingSMSReceiver">
    <intent-filter>
         <action android:name="android.provider.Telephony.SMS_RECEIVED"/>
    </intent-filter>
</receiver>

            2）动态注册（使用代码进行进行注册）。

IntentFilter filter = new IntentFilter("android.provider.Telephony.SMS_RECEIVED");
IncomingSMSReceiver receiver = new IncomingSMSReceiver();
registerReceiver(receiver, filter);

            3）两种注册方式的比较：

            A. 动态注册的广播 永远要快于 静态注册的广播。不管静态注册的优先级设置的多高，不管动态注册的优先级有多低。

            B. 动态注册广播不是 常驻型广播 ，也就是说广播跟随activity的生命周期。注意: 在activity结束前，移除广播接收器。
            静态注册是常驻型 ，也就是说当应用程序关闭后，如果有信息广播来，程序也会被系统调用自动运行。

            C. 在同一个优先级下,谁先启动的快,谁将先接收到广播。

        6. 处理耗时任务。

            在Android中，程序的响应（Responsive）被活动管理器（Activity Manager）和窗口管理器（Window Manager）这两个系统服务所监视。当BroadcastReceiver在10秒内没有执行完毕，Android会认为该程序无响应。所以在BroadcastReceiver里不能做一些比较耗时的操作，否侧会弹出ANR（Application No Response）的对话框。

            如果需要完成一项比较耗时的工作，应该通过发送Intent给Service，由Service来完成，而不是使用子线程的方法来解决。因为BroadcastReceiver的生命周期很短（在onReceive() 执行后BroadcastReceiver 的实例就会被销毁），子线程可能还没有结束它就先结束了。当然如果BroadcastReceiver结束了，它的宿主进程还在运行，子线程还会继续执行。但宿主进程此时很容易在系统需要内存时被优先杀死，因为它属于空进程（没有任何活动组件的进程）。

public class IncomingSMSReceiver extends BroadcastReceiver {
	@Override 
	public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        //发送Intent启动服务，由服务来完成比较耗时的操作
        Intent service = new Intent(context, XxxService.class);
        context.startService(service);
	}
}

案例一：系统广播（属于普通广播）：手机电池电量小于15%时进行提醒

        1. activity_main.xml。写一个 TextView，用于显示当前电池电量。

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context=".MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/tvBatteryChanged"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/app_name"
        android:textSize="30sp" />

</RelativeLayout>

        2. MainActivity。声明和在onCreate()中初始化 TextView。

    // 1.1 声明变量（显示电池电量的文本）
    private TextView tvBatteryChanged;

        // 1.2 初始化变量（显示电池电量的文本）
        tvBatteryChanged = (TextView) findViewById(R.id.tvBatteryChanged);

        3. MainActivity。【一、定义广播】定义匿名的广播接收者（接收手机电量不足的通知）。

    // 2. 定义匿名的广播接收者（接收手机电量不足的通知）
    private BroadcastReceiver batteryChangedReceiver = new BroadcastReceiver() {
        /**
         * 在 BroadcastReceiver 接收到与之匹配的广播消息后，onReceive()方法会被调用
         *
         *  onReceive()方法必须要在5秒钟执行完毕，
         * 否则 Android 系统会认为该组件失去响应，并提示用户强行关闭该组件
         *
         * @param context  设置BroadcastReceiver实例
         * @param intent   Receiver对象接收的消息
         */
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {

        }
    };

        4. MainActivity。【二、注册广播】在onCreate()中注册电量不足的广播接收者。

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

        // 1.2 初始化变量（显示电池电量的文本）
        tvBatteryChanged = (TextView) findViewById(R.id.tvBatteryChanged);

        // 3. 注册电量不足的广播接收者
        // 参数一：指定广播接收者
        // 参数二：新建意图过滤器，在过滤器中写入 广播的 action（动作）
        //        Receiver对象接收的消息本质上是Intent
        this.registerReceiver(batteryChangedReceiver,
                new IntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED));
    }

        5. MainActivity。【三、处理操作】在onReceive() 方法中。

// 4. 处理操作

            // 经过 Intent 匹配找到相应的 Receiver 对象并启动。
            if (Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED.equals(intent.getAction())) {
                /**
                 * getIntExtra (String name, int defaultValue)
                 * Retrieve（再次获得，取回） extended data from the intent.
                 * 获得指定参数的值，若值为 null，则返回默认值 0
                 *
                 */

                // level：当前电池电量
                int level = intent.getIntExtra("level", 0);
                // 电池总电量
                int scale = intent.getIntExtra("scale", 100);
                // 电量文本
                String text = "电池电量：" + (level * 100 / scale) + " %";
                // 在 TextView 中显示出当前电池电量
                tvBatteryChanged.setText(text);

                // 判断：当电量小于等于15%时触发：通过 Toast 输出通知
                if (level <= 15) {
                    // 因为这是在内部类中，而 Toast 输出是在 MainActivity 中，
                    // 因此写为 MainActivity.this
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "当前电量已小于15%",
                            Toast.LENGTH_LONG).show();
                }
            }

        代码补充：

        MainActivity。

package com.android.mybroadcast;

import android.app.Activity;
import android.content.BroadcastReceiver;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.IntentFilter;
import android.os.Bundle;
import android.view.Menu;
import android.view.MenuItem;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;

/*
    系统内部定义的广播消息，可以查阅官方文档：
    C:\android\android-sdk-windows\docs\reference\android\content\Intent.html
 */
public class MainActivity extends Activity {
    // 1.1 声明变量（显示电池电量的文本）
    private TextView tvBatteryChanged;

    // 2. 定义匿名的广播接收者（接收手机电量不足的通知）
    private BroadcastReceiver batteryChangedReceiver = new BroadcastReceiver() {
        /**
         * 在 BroadcastReceiver 接收到与之匹配的广播消息后，onReceive()方法会被调用
         *
         *  onReceive()方法必须要在5秒钟执行完毕，
         * 否则 Android 系统会认为该组件失去响应，并提示用户强行关闭该组件
         *
         * @param context  设置BroadcastReceiver实例
         * @param intent   Receiver对象接收的消息
         */
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            // 4. 处理操作

            // 经过 Intent 匹配找到相应的 Receiver 对象并启动。
            if (Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED.equals(intent.getAction())) {
                /**
                 * getIntExtra (String name, int defaultValue)
                 * Retrieve（再次获得，取回） extended data from the intent.
                 * 获得指定参数的值，若值为 null，则返回默认值 0
                 *
                 */

                // level：当前电池电量
                int level = intent.getIntExtra("level", 0);
                // 电池总电量
                int scale = intent.getIntExtra("scale", 100);
                // 电量文本
                String text = "电池电量：" + (level * 100 / scale) + " %";
                // 在 TextView 中显示出当前电池电量
                tvBatteryChanged.setText(text);

                // 判断：当电量小于等于15%时触发：通过 Toast 输出通知
                if (level <= 15) {
                    // 因为这是在内部类中，而 Toast 输出是在 MainActivity 中，
                    // 因此写为 MainActivity.this
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "当前电量已小于15%",
                            Toast.LENGTH_LONG).show();
                }
            }
        }
    };

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

        // 1.2 初始化变量（显示电池电量的文本）
        tvBatteryChanged = (TextView) findViewById(R.id.tvBatteryChanged);

        // 3. 注册电量不足的广播接收者
        // 参数一：指定广播接收者
        // 参数二：新建意图过滤器，在过滤器中写入 广播的 action（动作）
        //        Receiver对象接收的消息本质上是Intent
        this.registerReceiver(batteryChangedReceiver,
                new IntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED));
    }

    // -------------------------------------------------------------------
    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
        // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
        getMenuInflater().inflate(R.menu.menu_main, menu);
        return true;
    }

    @Override
    public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {
        // Handle action bar item clicks here. The action bar will
        // automatically handle clicks on the Home/Up button, so long
        // as you specify a parent activity in AndroidManifest.xml.
        int id = item.getItemId();

        //noinspection SimplifiableIfStatement
        if (id == R.id.action_settings) {
            return true;
        }

        return super.onOptionsItemSelected(item);
    }
}

案例二：自定义普通广播

        1. 创建 BroadcastReceiver：NewsReceiver。【一、创建 BroadcastReceiver】

        2. 在功能清单中注册自定义 BroadcastReceiver。（创建的时候，自动注册好了）【二、注册自定义 BroadcastReceiver】

        3. activity_main.xml。写一个按钮。

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context=".MainActivity">

    <Button
        android:id="@+id/btnSendBroadcast"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:onClick="onClick"
        android:text="@string/sendBroadcast" />

</RelativeLayout>

        4. MainActivity。在按钮点击事件中发送广播。（要有 intent意图、附件信息 等）

    /**
     * 按钮点击事件
     * @param view
     */
    public void onClick(View view){
        // （4）发送普通广播

        // （4.1）新建 intent
        Intent intent = new Intent();
        // （4.2）设置 intent 的 action 动作 （设置发送的广播频道）
        intent.setAction("android.intent.action.NEWS");
        // （4.3）在功能清单文件中，注册 意图过滤器（广播接收者 这一端 设置 接收的广播频道）
        // （4.4）附加信息
        intent.putExtra("msg", "今天大部分地区将迎来强降雨天气");
        // （4.5）发送 广播
        sendBroadcast(intent);
    }

        其中，（4.3）如下：

        <!-- （2） 注册自定义 BroadcastReceiver （在功能清单中） -->
        <receiver android:name=".NewsReceiver" >
            <!--
            （4.3）注册 意图过滤器（广播接收者 这一端 设置 接收的广播频道）
            -->
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.NEWS" />
            </intent-filter>
        </receiver>

        如果 注册中的 intent 和 发送的广播中的 intent 是一样的（相当于观众把频道调到了电台广播频道），就可以接收到广播。

        5. NewsReceiver。接收广播。

package com.android.mybroadcast;

import android.content.BroadcastReceiver;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.widget.Toast;

/**
 * 新闻联播的观众
 */
public class NewsReceiver extends BroadcastReceiver {
    public NewsReceiver() {
    }

    /**
     * 重写 onReceive() 方法
     * @param context
     * @param intent
     */
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        // （5）获得 Intent意图 中的附加信息
        String msg = intent.getStringExtra("msg");
        // （6）Toast显示广播
        Toast.makeText(context, "收到新闻联播的广播：" + msg,
                Toast.LENGTH_LONG).show();
    }
}