【Android】广播机制

前言

广播机制是Android中一种非常重要的通信机制，用于在应用程序之间或应用程序的不同组件之间传递信息。广播可以是系统广播，也可以是自定义广播。广播机制主要包括标准广播和有序广播两种类型。

简介

在Android中，广播（Broadcast）是一种消息，任何应用程序都可以发送广播消息，任何应用程序也都可以接收广播消息。广播通常用于通知应用程序某些事件的发生，比如系统启动、电量低、网络状态改变等。

广播的主要组件包括：

  • Broadcast Receiver（广播接收器）：用于接收广播消息并响应这些消息的组件。
  • Intent（意图）：用于传递广播消息的数据结构。

  1. 标准广播：

    标准广播（Normal Broadcast）是完全异步的，所有接收器几乎同时接收广播，并且接收顺序是不确定的。标准广播的特点是速度快，因为它们不需要等待其他接收器处理完广播才能继续传递。

    image-20240723203035435

  2. 有序广播：

    有序广播（Ordered Broadcast）是同步的，一个接收器接收到广播并处理完后，广播才会继续传递给下一个接收器。接收器可以修改广播的数据或截断广播，使其不再传递给其他接收器。有序广播允许通过设置优先级来控制接收器的接收顺序，优先级高的接收器会先接收广播。

    image-20240723203247638

接收系统广播

监听网络变化

先新建BroadcastTest项目，修改MainActivity

public class MainActivity extends AppCompatActivity {private IntentFilter intentFilter; // 意图过滤器，用于监听特定广播事件private NetworkChangeReceiver networkChangeReceiver; // 广播接收器实例@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main); // 设置布局文件intentFilter = new IntentFilter();intentFilter.addAction("android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE"); // 添加网络连接变化的广播事件networkChangeReceiver = new NetworkChangeReceiver(); // 初始化广播接收器registerReceiver(networkChangeReceiver, intentFilter); // 注册广播接收器}@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();unregisterReceiver(networkChangeReceiver); // 注销广播接收器}class NetworkChangeReceiver extends BroadcastReceiver { // 内部类，继承自BroadcastReceiver@Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent) {Toast.makeText(context, "network changes", Toast.LENGTH_SHORT).show(); // 网络变化时显示提示信息}}
}

动态注册的广播一定都要取消注册

取消注册原因：

防止内存泄漏：

  • 如果广播接收器在不需要时未被注销，它会持有对 Context 的引用，可能会导致内存泄漏。特别是在 Activity 和 Service 中，如果它们被销毁后广播接收器仍然存在，会导致这些组件无法被垃圾回收器回收，进而占用系统资源。

避免不必要的资源消耗：

  • 如果不注销广播接收器，它仍然会继续接收广播，即使相关的 Activity 或 Service 已经不再需要这些广播。这会导致不必要的系统资源消耗，因为每次接收到广播时都会触发 onReceive 方法的执行。

防止潜在的崩溃：

  • 在一些情况下，如果广播接收器在 Activity 或 Service 销毁后继续接收广播，可能会导致应用程序崩溃。例如，如果 onReceive 方法中试图访问已销毁的 Activity 的 UI 元素，会引发 NullPointerException 等异常。

良好的编程实践：

  • 注销广播接收器是一种良好的编程习惯，有助于保持代码的整洁和可靠性。它确保每个资源都被合理管理和释放，避免因资源管理不当而导致的各种问题。

上面的代码只能提示网络是否变化，可以对上面的代码进行优化

public class MainActivity extends AppCompatActivity {private IntentFilter intentFilter; // 意图过滤器，用于监听特定广播事件private NetworkChangeReceiver networkChangeReceiver; // 广播接收器实例@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main); // 设置布局文件intentFilter = new IntentFilter();intentFilter.addAction("android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE"); // 添加网络连接变化的广播事件networkChangeReceiver = new NetworkChangeReceiver(); // 初始化广播接收器registerReceiver(networkChangeReceiver, intentFilter); // 注册广播接收器}@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();unregisterReceiver(networkChangeReceiver); // 注销广播接收器}class NetworkChangeReceiver extends BroadcastReceiver { // 内部类，继承自BroadcastReceiver@Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent) {ConnectivityManager connectivityManager = (ConnectivityManager) getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE); // 获取连接管理器NetworkInfo networkInfo = connectivityManager.getActiveNetworkInfo(); // 获取当前活动的网络信息if (networkInfo != null && networkInfo.isAvailable()) { // 检查网络是否可用Toast.makeText(context, "network is available", Toast.LENGTH_SHORT).show(); // 网络可用时显示提示信息} else {Toast.makeText(context, "network is unavailable", Toast.LENGTH_SHORT).show(); // 网络不可用时显示提示信息}}}
}

就可以显式网络是否连接了

静态注册实现开机启动

先在com/example/boardcasttest包下点击New→Other→Broadcast Receiver，修改名字为BootCompleteReceiver并且勾选Exported（是否允许这个广播接收器接收本程序以外的广播），Enabled（表示是否启用这个广播接收器）创建完成

修改BootCompleteReceiver中的代码：

class NetworkChangeReceiver extends BroadcastReceiver {@Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent) {Toast.makeText(context, "Boot Complete", Toast.LENGTH_SHORT).show();}
}

此外还需要在AndroidManifest文件中注册，但是由于我们使用的是快捷方式创建，所以这一步已经被自动完成了：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"><uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" /><applicationandroid:allowBackup="true"android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"android:icon="@mipmap/ic_launcher"android:label="@string/app_name"android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"android:supportsRtl="true"android:theme="@style/Theme.BoardcastTest"tools:targetApi="31"><receiverandroid:name=".BootCompleteReceiver"android:enabled="true"android:exported="true"></receiver><activityandroid:name=".MainActivity"android:exported="true"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN" /><category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /></intent-filter></activity></application></manifest>

新建了一个标签<receiver>

但是目前还是接收不到开机广播，需要对AndroidManifest进行修改：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"><uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" /><uses-permission android:name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED"/>//<applicationandroid:allowBackup="true"android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"android:icon="@mipmap/ic_launcher"android:label="@string/app_name"android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"android:supportsRtl="true"android:theme="@style/Theme.BoardcastTest"tools:targetApi="31"><receiverandroid:name=".BootCompleteReceiver"android:enabled="true"android:exported="true"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED"/>//</intent-filter></receiver><activityandroid:name=".MainActivity"android:exported="true"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN" /><category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /></intent-filter></activity></application></manifest>

重新运行后就可以接收开机广播了

自定义广播

发送标准广播

首先需要定义一个广播接收器接收广播，新建MyBroadcastReceiver

public class MyBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {@Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent) {Toast.makeText(context, "received in MyBroadcastReceiver", Toast.LENGTH_SHORT).show();}
}

修改AndroidManifest中的代码：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"><uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" /><uses-permission android:name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED"/><applicationandroid:allowBackup="true"android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"android:icon="@mipmap/ic_launcher"android:label="@string/app_name"android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"android:supportsRtl="true"android:theme="@style/Theme.BoardcastTest"tools:targetApi="31"><receiverandroid:name=".BootCompleteReceiver"android:enabled="true"android:exported="true"><intent-filter><action android:name="com.example.broadcasttest.MY_BROADCAST"/>//</intent-filter></receiver><activityandroid:name=".MainActivity"android:exported="true"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN" /><category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /></intent-filter></activity></application></manifest>

我们让MyBroadcastReceiver接收值为`的广播

修改activity_main中的代码

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:id="@+id/main"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"><Buttonandroid:id="@+id/button"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="Send BoardCast"/></LinearLayout>

定义了一个按钮用于作为发送广播的触发点

修改MainActivity中的代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);Button button = (Button) findViewById(R.id.button);button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {Intent intent = new Intent("com.example.broadcasttest.MY_BROADCAST");intent.setPackage(getPackageName());sendBroadcast(intent);}});}
}

首先创建intent对象，将要发送的广播的值传入，然后调用sendBroadcast()进行发送，我们之前设置的接收器就可以接收到广播了

还要注意的是setPackage的作用是指定这条广播发送给哪个程序，使得隐式广播转化为显式广播。因为Android8.0以后，静态注册的BroadcastReceiver是无法接受广播的

发送有序广播

修改MainActivity中的代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);Button button = (Button) findViewById(R.id.button);button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {Intent intent = new Intent("com.example.broadcasttest.MY_BROADCAST");sendOrderedBroadcast(intent, null);}});}
}

我们将sendBroadcast()方法改成了sendOrderedBroadcast()

新建一个类AnotherBroadcastReceiver继承BroadcastReceiver：

public class AnotherBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {@Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent) {Toast.makeText(context, "receciver in AnotherBroadcastReceiver", Toast.LENGTH_SHORT).show();abortBroadcast();//表示截断广播}
}

修改AndroidManifest：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"><uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" /><uses-permission android:name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED"/><applicationandroid:allowBackup="true"android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"android:icon="@mipmap/ic_launcher"android:label="@string/app_name"android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"android:supportsRtl="true"android:theme="@style/Theme.BoardcastTest"tools:targetApi="31"><receiverandroid:name=".MyBroadcastReceiver"android:enabled="true"android:exported="true"><intent-filter><action android:name="com.example.broadcasttest.MY_BROADCAST"/></intent-filter></receiver><receiverandroid:name=".AnotherBroadcastReceiver"android:enabled="true"android:exported="true"><intent-filter android:priority="100"><action android:name="com.example.broadcasttest.MY_BROADCAST"/></intent-filter></receiver><activityandroid:name=".MainActivity"android:exported="true"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN" /><category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /></intent-filter></activity></application></manifest>

可以通过修改

<intent-filter android:priority="100">

来确定接收广播的优先级，数字大的先接收

使用本地广播

public class MainActivity extends AppCompatActivity {private IntentFilter intentFilter; // 意图过滤器，用于监听特定广播事件private LocalReceiver localReceiver; // 本地广播接收器实例private LocalBroadcastManager localBroadcastManager; // 本地广播管理器实例@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main); // 设置布局文件localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this); // 获取本地广播管理器实例// 获取按钮并设置点击监听器Button button = (Button) findViewById(R.id.button);button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {// 创建一个意图，并通过本地广播发送Intent intent = new Intent("com.example.broadcasttest.MY_BROADCAST");localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);}});// 初始化意图过滤器，并添加广播事件intentFilter = new IntentFilter();intentFilter.addAction("com.example.broadcasttest.MY_BROADCAST");// 初始化本地广播接收器localReceiver = new LocalReceiver();// 注册本地广播接收器localBroadcastManager.registerReceiver(localReceiver, intentFilter);}@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();// 注销本地广播接收器localBroadcastManager.unregisterReceiver(localReceiver);}// 定义本地广播接收器类，继承自BroadcastReceiverclass LocalReceiver extends BroadcastReceiver {@Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent) {// 接收到本地广播时显示提示信息Toast.makeText(context, "received local broadcast", Toast.LENGTH_SHORT).show();}}
}

广播的最佳实践——强制下线功能

先创建一个ActivityCollector类管理所有活动

public class ActivityCollector {public static List<Activity>  activities = new ArrayList<>();public static void addActivity(Activity activity) {activities.add(activity);}public static void removeActivity(Activity activity) {activities.remove(activity);}public static void finishAll() {for (Activity activity : activities) {if (!activity.isFinishing()) {activity.finish();}}activities.clear();}
}

然后创建BaseActivity类作为所有活动的父类

public class BaseActivity extends AppCompatActivity {@Overridepublic void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState, @Nullable PersistableBundle persistentState) {super.onCreate(savedInstanceState, persistentState);ActivityCollector.addActivity(this);}@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();ActivityCollector.removeActivity(this);}
}

创建LoginActivity，并自动生成activity_login布局文件，修改如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:orientation="vertical"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"><LinearLayoutandroid:orientation="horizontal"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="60dp"><TextViewandroid:layout_width="90dp"android:layout_height="wrap_content"android:layout_gravity="center_vertical"android:text="Account:"android:textSize="18sp"/><EditTextandroid:id="@+id/account"android:layout_width="0dp"android:layout_height="wrap_content"android:layout_weight="1"android:layout_gravity="center_vertical"/></LinearLayout><LinearLayoutandroid:orientation="horizontal"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="60dp"><TextViewandroid:layout_width="90dp"android:layout_height="wrap_content"android:layout_gravity="center_vertical"android:text="Password:"android:textSize="18sp"/><EditTextandroid:id="@+id/password"android:layout_width="0dp"android:layout_height="wrap_content"android:layout_weight="1"android:layout_gravity="center_vertical"/></LinearLayout><Buttonandroid:id="@+id/login"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="60dp"android:text="Login"/></LinearLayout>

这个布局就不多做解释了

下来修改LoginActivity中的代码：

public class LogActivity extends BaseActivity {private EditText accountEdit;private EditText passwordEdit;private Button login;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_log);accountEdit = (EditText) findViewById(R.id.account);passwordEdit = (EditText) findViewById(R.id.password);login = (Button) findViewById(R.id.login);login.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {String account = accountEdit.getText().toString();String password = passwordEdit.getText().toString();if (account.equals("123") && password.equals("123")) {Intent intent = new Intent(LogActivity.this, MainActivity.class);startActivity(intent);finish();} else {Toast.makeText(LogActivity.this, "account or password is invalid", Toast.LENGTH_SHORT).show();}}});}
}

模拟了一个点单的登录功能，账号为123且密码为123则登陆成功，跳转到MainActivity

下来修改activity_main中的代码：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:id="@+id/main"android:orientation="vertical"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"><Buttonandroid:id="@+id/force_offline"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="Send force offline broadcast"/></LinearLayout>

只用实现一个按钮用来触发强制下线功能

修改MainActivity中的代码：

public class MainActivity extends BaseActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);Button forceOffline = (Button) findViewById(R.id.force_offline);forceOffline.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {Intent intent = new Intent("com.example.broadcastbestpractice.FORCE_OFFLINE");intent.setPackage(getPackageName());sendBroadcast(intent);}});}
}

其中come.example.broadcastbestpractice.FORCE_OFFLINE是用来通知程序强制下线的

下来需要创建广播接收器来接收广播，但是如果创建一个静态注册的广播接收器是没有办法在onReceive()里弹出对话框那样的UI控件，是不现实的

我们只需要在BaseActivity中动态注册一个广播接收器就可以了，因为所有活动继承自BaseActivity

修改BaseActivity中的代码：

public class BaseActivity extends AppCompatActivity {private ForceOfflineReceiver receiver; // 广播接收器实例@Overridepublic void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState, @Nullable PersistableBundle persistentState) {super.onCreate(savedInstanceState, persistentState);ActivityCollector.addActivity(this); // 将活动添加到活动管理器中}@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();ActivityCollector.removeActivity(this); // 将活动从活动管理器中移除}@Overrideprotected void onResume() {super.onResume();IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();intentFilter.addAction("com.example.broadcastbestpractice.FORCE_OFFLINE"); // 添加广播事件receiver = new ForceOfflineReceiver(); // 初始化广播接收器registerReceiver(receiver, intentFilter); // 注册广播接收器}@Overrideprotected void onPause() {super.onPause();if(receiver != null) {unregisterReceiver(receiver); // 注销广播接收器receiver = null; // 将接收器置为空}}class ForceOfflineReceiver extends BroadcastReceiver { // 定义内部类，继承自BroadcastReceiver@Overridepublic void onReceive(final Context context, Intent intent) {AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(context);builder.setTitle("Warning"); // 设置对话框标题builder.setMessage("You are forced to be offline!"); // 设置对话框消息builder.setCancelable(false); // 设置对话框不可取消builder.setPositiveButton("OK", new DialogInterface.OnClickListener() { // 设置对话框确认按钮@Overridepublic void onClick(DialogInterface dialog, int which) {ActivityCollector.finishAll(); // 关闭所有活动Intent i = new Intent(context, LogActivity.class); // 创建意图，启动LogActivitycontext.startActivity(i); // 启动LogActivity}});builder.show(); // 显示对话框}}
}

下来对AndroidManifest文件进行修改：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"><applicationandroid:allowBackup="true"android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"android:icon="@mipmap/ic_launcher"android:label="@string/app_name"android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"android:supportsRtl="true"android:theme="@style/Theme.BroadcastBestPractice"tools:targetApi="31"><activity android:name=".MainActivity" ></activity><activity android:name=".LogActivity"android:exported="true"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN" /><category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /></intent-filter></activity></application></manifest>

完成了所有代码，当我们登录后点击按钮，就可以实现强制退出了。

下面是实现的效果：

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已经到底啦！！

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