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Android应用框架之BroadcastReceiver

简介: 广播机制是Android系统中的一种消息传播机制,通过观察者模式实现了消息发送者与消息接收者之间的解耦。BroadcastReceiver的使用方式有两种,一种是静态注册,即在Manifest文件中注册,然后在需要发送广播时调用context.sendBroadcast(intent);;第二种是动态注册。BroadcastReceiver的使用不是本文的重点,本文将着重讲解
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广播机制是Android系统中的一种消息传播机制,通过观察者模式实现了消息发送者与消息接收者之间的解耦。BroadcastReceiver的使用方式有两种,一种是静态注册,即在Manifest文件中注册,然后在需要发送广播时调用context.sendBroadcast(intent);;第二种是动态注册。BroadcastReceiver的使用不是本文的重点,本文将着重讲解广播的注册过程和消息发送及接收过程。

1 广播注册过程

广播的静态注册是通过PMS(PackageManagerService)来完成的,其余三大组件也是通过PMS来完成注册的。这里重点讲一下BroadcastReceiver的动态启动方法。和Activity以及Service一样,其启动过程也是通过ContextWrapper-->ContextImpl来完成的。其主要的启动函数是ContextImpl.registerReceiver:

private Intent registerReceiverInternal(BroadcastReceiver receiver, int userId, IntentFilter filter, String broadcastPermission, Handler scheduler, Context context) {
    IIntentReceiver rd = null;
    ......
    rd = mPackageInfo.getReceiverDispatcher(receiver, context, scheduler, mMainThread.getInstrumentation, true);
    ......
    return ActivityManagerNatvice.getDefault().registerReceiver(mMainThread.getApplicationThread(), mBasePackageName, rd, filter, boradcastPermission, userId);
    ......
}

从上面的代码可以看出主要做了两件事:

  • mPackageInfo获取IIntentReceiver对象,之所以这样和bindService是一样的,因为上述的注册过程是一个跨进程的通信方式,而BroadcastReceiver作为Android的一个组件是不能直接跨进程传递的,所以需要使用IIntentReceiver来中转。其具体是由LoadedApk.ReceiverDispatcher.InnerReceiverReceiverDispatcher内部同时保存了BroadcastReceiverInnerReceiver,所以当接收到广播时,ReceiverDispatcher可以很方便地调用BroadcastReceiver.onReceive()方法。

  • 通过ActivityManagerNative.getDefault()获取ActivityManagerService,然后通过AMS来完成广播的注册过程。

接下来具体看一下AMS的registerReceiver具体的实现:

public Intent registerReceiver(IApplicationThread caller, String callerPackage, IIntentReceiver receiver, IntentFilter filter, String permission, int userId) {
    ......
    mRegisterReceivers.put(receiver.asBinder(), rl);

    BroadcastFilter bf = new BroadcastFilter(filter, rl, callerPackage, permission, callingUid, userId);
    rl.add(bf);
    mReceiverResolver.addFilter(bf);
}

2 广播的发送和接收过程

广播的发送通过ContextImpl.sendBroadcast方法:

public void sendBroadcast(Intent intent) {
    ......
    ActivityManagerNative.getDefault().broadcastIntent(mMainThread.getApplicationThread(), intent, resolvedType, null, Activity.RESULT_OK, null, null, null, AppOpsManager.OP_NONE, false, false, getUserId());
    ......
}

不出意料,任务又转到了AMS中,AMS在接收到这个指令会调用内部的broadcastIntentLocked方法,在该方法中,AMS会根据intent-filter查找出匹配的广播接收者,并通过一系列的条件过滤,并将最终满足条件的广播接收者添加到BroadcastQueue中,然后BroadcastQueue会将广播发送到相应的广播接收者,核心代码如下:

BroadcastQueue queue = broadcastQueueForIntent(intent);
BroadcastRecord r = new BroadcastRecord(queue, intent, callerApp, callerPackage, callingPid, callingUid, resolvedType, requiredPermission, appOp, receivers, resultTo, resultCode, resultData, map, ordered, sticky, false, userId);
......
queue.enqueOrderedBroadcastLocked(r);
queue.scheduleBroadcastsLocked();

下面再看一下在BroadcastQueue中发送广播scheduleBroadcastsLocked的实现:

public void scheduleBroadcastsLocked(){
    ......
    mHandler.sendMessage(mHandler.obtainMessage(BROADCAST_INTENT_MSG, this));
    ......
}

实际上BroadcastQueuescheduleBroadcastsLocked方法没有立即发送广播,而是发送了一个BROADCAST_INTENT_MSG类型的消息,BroadcastQueue收到该消息后会调用processNestBroadcast方法:

while(mParallelBroadcasts.size() > 0) {
    r = mParallelBroadcasts.remove(0);
    r.dispatchTime = SystemClock.uptimeMillis();
    r.dispatchClockTime = System.currentTimeMillis();
    final int N = r.recivers.size();
    for(int i = 0; i < N; i++) {
        Object target = r.receivers.get(i);
        deliverToRegisteredReceiverLocked(r, (BroadcastFilter)target, false);
    }
    addBroadcastToHistoryLocked(r);
}

可以看到无序广播存储在mParallelBroadcasts中,系统遍历该队列,并将广播发送给它所有的接收者。具体的发送工作通过deliverToRegisteredReceiverLocked完成,在该函数内部通过performReceivedLocked来完成:

private static void performReceiveLocked(ProcessRecord app, IIntentReceiver receiver, Intent intent, int resultCode, String data, Bundle extras, boolean ordered, boolean sticky, int sendingUser) throws RemoteException {
    ......
    app.thread.scheduleRegisteredReceiver(receiver, intent, resultCode, data, extras, ordered, sticky, sendingUser, app.repProcState);
    ......
}

ApplicationThread的scheduleRegisteredReceiver会调用InnerReceiver.performReceive来实现广播的接收。而在这个方法中会调用LoadedApk.ReceiverDispatcher.performReceive方法:

public void performReceive(Intent intent, int resultCode, String data, Bundle extras, boolean ordered, boolean sticky, int sendingUser) {
    ......
    Args args = new Args(intent, resultCode, data, extras, ordered, sticky, sendingUser);
    if(!mActivityThread.post(args)) {
        if(mRistered && ordered) {
            IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();
            args.sendFinished(mgr);
        }
    }
}

在上面的代码中,会创建一个Args对象,并通过mActivityThread的post方法来执行Args的逻辑,Args实际上是一个Runnable接口。mActivityThread是一个Handler,其实就是ActivityThread中的mH,类型是H。Args中的run方法有如下几行代码:

final BroadcastReceiver receiver = mReceiver;
receiver.setPendingResult(this);
receiver.onReceive(mContext, intent);

这个时候BroadcastReceiver的onReceive方法才被执行,也就接收到广播了。

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