广播概述

Android 应用可以发送或接收来自 Android 系统和其他 Android 应用的广播消息,类似于 发布-订阅 设计模式。当发生感兴趣的事件时,会发送这些广播。例如,当发生各种系统事件时(例如,系统启动或设备开始充电),Android 系统会发送广播。应用还可以发送自定义广播,例如,通知其他应用可能感兴趣的内容(例如,已下载一些新数据)。

系统会优化广播的传递,以维持最佳的系统健康状况。因此,不保证广播的传递时间。需要低延迟进程间通信的应用应考虑使用 绑定服务

应用可以注册以接收特定广播。当发送广播时,系统会自动将广播路由到已订阅接收该特定类型广播的应用。

一般来说,广播可以用作跨应用和在正常用户流程之外的消息传递系统。但是,您必须注意不要滥用响应广播和在后台运行作业的机会,因为这些作业可能会导致系统性能下降。

关于系统广播

当发生各种系统事件时,系统会自动发送广播,例如,系统在飞行模式之间切换。系统广播会发送到已订阅接收该事件的所有应用。

广播消息本身封装在 Intent 对象中,其操作字符串标识发生的事件(例如 android.intent.action.AIRPLANE_MODE)。Intent 还可能包含捆绑到其额外字段中的其他信息。例如,飞行模式 Intent 包含一个布尔型额外信息,指示飞行模式是否开启。

有关如何读取 Intent 并从 Intent 获取操作字符串的更多信息,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其关联的常量字段。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其关联的常量字段中找到。

系统广播的更改

随着 Android 平台的发展,它会定期更改系统广播的行为方式。请记住以下更改以支持所有版本的 Android。

Android 14

当应用处于 缓存状态 时,会优化广播传递以提高系统健康状况。例如,当应用处于缓存状态时,会延迟不太重要的系统广播(例如 ACTION_SCREEN_ON)。一旦应用从缓存状态进入 活动进程生命周期,系统就会传递任何延迟的广播。

清单中声明 的重要广播会暂时将应用从缓存状态中移除以进行传递。

Android 9

从 Android 9(API 级别 28)开始,NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 广播不会接收有关用户位置或个人身份信息的任何信息。

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

Android 8.0

从 Android 8.0(API 级别 26)开始,系统对清单声明的接收器施加了更多限制。

如果您的应用以 Android 8.0 或更高版本为目标,则无法使用清单为大多数隐式广播(不专门针对您的应用的广播)声明接收器。当用户正在积极使用您的应用时,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,目标 Android 7.0 及更高版本的应用必须使用 registerReceiver(BroadcastReceiver, IntentFilter) 注册 CONNECTIVITY_ACTION 广播。在清单文件中声明接收器无效。

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

如果在清单文件中声明广播接收器,则在发送广播时,系统会启动您的应用(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. 在应用的清单文件中指定 <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>
    

    意图过滤器指定接收器订阅的广播操作。

  2. 继承 BroadcastReceiver 并实现 onReceive(Context, Intent)。以下示例中的广播接收器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();
            }
        }
    

    要启用视图绑定,请在模块级 build.gradle 文件中配置视图绑定

系统包管理器在安装应用时注册接收器。然后,接收器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。

系统创建一个新的 BroadcastReceiver 组件对象来处理它接收的每个广播。此对象仅在调用 onReceive(Context, Intent) 的期间有效。一旦代码从此方法返回,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

只要其注册上下文有效,上下文注册的接收器就会接收广播。例如,如果在 Activity 上下文中注册,则只要活动未被销毁,就会接收广播。如果使用 Application 上下文注册,则只要应用正在运行,就会接收广播。

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,包含 AndroidX Core 库的 1.9.0 或更高版本

    Groovy

    dependencies {
        def core_version = "1.13.1"
    
        // 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"
        // To test the Animator APIs
        androidTestImplementation "androidx.core:core-animation-testing:1.0.0"
    
        // Optional - To enable APIs that query the performance characteristics of GMS devices.
        implementation "androidx.core:core-performance:1.0.0"
    
        // 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:1.1.0"
    
        // Optional - APIs for SplashScreen, including compatibility helpers on devices prior Android 12
        implementation "androidx.core:core-splashscreen:1.2.0-alpha02"
    }
    

    Kotlin

    dependencies {
        val core_version = "1.13.1"
    
        // 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")
        // To test the Animator APIs
        androidTestImplementation("androidx.core:core-animation-testing:1.0.0")
    
        // Optional - To enable APIs that query the performance characteristics of GMS devices.
        implementation("androidx.core:core-performance:1.0.0")
    
        // 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:1.1.0")
    
        // Optional - APIs for SplashScreen, including compatibility helpers on devices prior Android 12
        implementation("androidx.core:core-splashscreen:1.2.0-alpha02")
    }
    
  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。如果此接收器正在侦听从系统或其他应用发送的广播(即使是您自己的其他应用),请使用 RECEIVER_EXPORTED 标志。如果此接收器仅侦听您的应用发送的广播,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. 要停止接收广播,请调用 unregisterReceiver(android.content.BroadcastReceiver)。确保在不再需要接收器或上下文不再有效时取消注册接收器。

    请注意您在何处注册和取消注册接收器,例如,如果使用活动的上下文在 onCreate(Bundle) 中注册接收器,则应在 onDestroy() 中取消注册它,以防止接收器泄漏到活动上下文之外。如果在 onResume() 中注册接收器,则应在 onPause() 中取消注册它,以防止多次注册(如果您不想在暂停时接收广播,这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向后移动,则不会调用此方法。

对进程状态的影响

您的 BroadcastReceiver 是否正在运行会影响其包含的进程,这可能会改变系统将其终止的可能性。前台进程执行接收器的 onReceive() 方法。系统运行该进程,除非遇到极端的内存压力。

onReceive() 后,BroadcastReceiver 会停用。接收器的宿主进程的重要性仅与其应用组件相同。如果该进程仅托管清单声明的接收器(对于用户从未或最近未交互过的应用来说,这种情况很常见),则系统可能会在 onReceive() 后将其终止,以便为其他更关键的进程释放资源。

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() 之后随时停止该进程以回收内存,从而终止创建的线程。要使进程保持活动状态,请使用 JobScheduler 从接收器计划 JobService,以便系统知道该进程仍在工作。后台工作概述 提供了更多详细信息。

发送广播

Android 提供三种方法供应用发送广播

  • sendOrderedBroadcast(Intent, String) 方法一次向一个接收器发送广播。由于每个接收器依次执行,因此它可以将结果传播到下一个接收器,或者它可以完全中止广播,以便不会将其传递给其他接收器。接收器运行的顺序可以通过匹配的意图过滤器的 android:priority 属性进行控制;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。这称为普通广播。这更有效率,但意味着接收器无法读取其他接收器产生的结果、传播从广播接收到的数据或中止广播。

以下代码片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);

广播消息包装在 Intent 对象中。意图的操作字符串必须提供应用的 Java 包名称语法,并唯一地标识广播事件。可以使用 putExtra(String, Bundle) 将其他信息附加到意图。还可以通过对意图调用 setPackage(String) 将广播限制为同一组织中的一组应用。

使用权限限制广播

权限允许您将广播限制为拥有某些权限的应用集。您可以对广播的发送方或接收方强制执行限制。

使用权限发送

当调用 sendBroadcast(Intent, String)sendOrderedBroadcast(Intent, String, BroadcastReceiver, Handler, int, String, Bundle) 时,可以指定权限参数。只有在清单中使用标记请求了该权限(如果该权限是危险权限,则随后已授予该权限)的接收器才能接收广播。例如,以下代码发送广播

Kotlin

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

Java

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

要接收广播,接收应用必须请求如下所示的权限

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

您可以指定现有的系统权限,如 BLUETOOTH_CONNECT,或使用 <permission> 元素定义自定义权限。有关权限和安全性的常规信息,请参阅系统权限

使用权限接收

如果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),则只有在清单中使用 <uses-permission> 标记请求了该权限(如果该权限是危险权限,则随后已授予该权限)的广播发送者才能向接收器发送 Intent。

例如,假设您的接收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,要能够向这些接收器发送广播,发送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实践

以下是一些发送和接收广播的安全注意事项和最佳实践

  • 如果许多应用已注册在其清单中接收相同的广播,则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,建议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 广播仅传递给上下文注册的接收器。

  • 不要使用隐式意图广播敏感信息。任何注册接收广播的应用都可以读取这些信息。有三种方法可以控制谁可以接收您的广播。

    • 发送广播时,您可以指定权限。
    • 在 Android 4.0 及更高版本中,您可以使用 setPackage(String) 在发送广播时指定一个 。系统将广播限制为与该包匹配的应用集。
  • 注册接收器时,任何应用都可以向您的应用的接收器发送潜在的恶意广播。有几种方法可以限制您的应用接收的广播。

    • 注册广播接收器时,您可以指定权限。
    • 对于在清单中声明的接收器,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的。确保操作名称和其他字符串使用您拥有的命名空间编写,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任务,请谨慎地生成线程或启动后台服务,因为系统可以在 onReceive() 返回后终止整个进程。有关更多信息,请参阅 对进程状态的影响 要执行长时间运行的任务,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。这会在从 onReceive() 返回后保持广播处于活动状态。但是,即使使用这种方法,系统也希望您非常快速地完成广播(不到 10 秒)。它确实允许您将工作移至另一个线程,以避免主线程出现故障。
    • 使用 JobScheduler 安排作业。有关更多信息,请参阅 智能作业调度
  • 不要从广播接收器启动活动,因为用户体验会很突兀;尤其是在有多个接收器的情况下。相反,请考虑显示 通知