我的安卓第一课：四大组件之一Broadcast

引言

什么是广播

初次听到"广播"这个词时，可能会觉得有些抽象。但如果联想到 IP 协议中的广播机制，或者现实生活中的广播系统------即向特定范围内所有接收者发送一条统一信息的方式，就不难理解其核心含义了。

在 Android 中，广播机制正是基于这一思想构建的：它是一种基于事件驱动的通信方式，允许系统或应用程序发送一条消息（称为"广播"），通知其他组件某些事件的发生。这些事件可以来源于用户的操作、系统状态的变化（如网络连接、电量变化等），也可以是应用内部的业务逻辑触发。

通过注册广播接收器（BroadcastReceiver），应用组件可以在不直接耦合的前提下监听并响应这些事件，从而实现松耦合、高内聚的通信结构。这种机制为组件间协作、跨应用通信以及系统级事件感知提供了强大的支持。

广播能做什么

当系统状态发生改变时，Android 系统会主动发送一系列广播（Broadcast），用于通知应用当前设备环境的变化。通过注册相应的 BroadcastReceiver，应用可以监听这些广播并作出响应，从而实现对系统事件的感知和行为调整。

获取系统状态

以下是几个常见的系统广播示例：

1. 设备启动完成。当系统完成启动后，会发出 ACTION_BOOT_COMPLETED 广播。应用可以通过监听该广播，在设备重启后执行初始化操作或启动后台服务。

⚠️ 注意：需要声明权限：

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

2. 网络连接状态变化。通过监听 CONNECTIVITY_ACTION 广播，应用可以实时感知网络状态的变化，例如 Wi-Fi 连接、移动数据切换等。这为在网络状态变更时进行数据同步或提示用户提供了基础支持。

3. 电池电量变化。Android 提供了多个与电池状态相关的广播，如 ACTION_BATTERY_LOW（电量低）和 ACTION_BATTERY_OKAY（电量恢复）。应用可以根据当前电量情况动态调整资源使用策略，例如降低刷新频率或提示用户充电。

4. 时间变化事件。系统还提供了一些与时间相关的广播，例如每分钟触发一次的 TIME_TICK。开发者可以利用此类广播实现定时提醒、日历更新、按时间展示不同内容等功能。

跨应用通信

应用之间可以通过广播机制实现跨进程通信。通过发送一条特定的广播消息，一个应用可以将信息传递给另一个应用；只要目标应用对该广播的 ACTION 进行了监听并注册了相应的 BroadcastReceiver，就可以接收到该广播并作出响应。这种方式为跨应用通信提供了一种轻量级且灵活的解决方案。

不过，使用广播进行跨应用通信的前提是：双方应用必须事先约定相同的广播 Action，并且在必要时声明和授予相应的自定义权限，以确保通信的安全性和可控性。

应用内通信

Android 中的广播机制不仅可用于跨应用通信，同样也适用于应用内部不同组件之间的通信 。通过在应用内发送和接收广播，组件之间可以实现松耦合 的交互方式，无需彼此持有引用 即可完成事件通知与数据传递。这种方式特别适用于需要多个组件监听同一事件、全局状态变更通知等场景=。

不推荐发送大量数据与高频通信

使用广播

在 Android 中，广播的使用主要涉及到两个方面：发送广播和接收广播 。接收广播可以通过两种方式来注册广播接收器（BroadcastReceiver）：动态注册和静态注册 。发送广播则分为：发送经典广播与有序广播

接收广播

动态注册监听

动态注册是指在程序运行过程中，通过代码手动注册广播接收器的方式 。这种方式具有更高的灵活性，且从 Android 8.0（API 26）开始，系统对隐式广播的静态注册进行了限制，因此动态注册成为当前推荐的主要方式。

第一步：需要实现一个广播接收器 ，继承BroadReceiver，实现onReceive()

public class TimeChangeReceiver extends BroadcastReceiver {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        Toast.makeText(context, "时间发生变化", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
}

onReceive() 方法会在接收到匹配的广播时被调用，注意不要在此执行耗时操作，否则可能导致 ANR。

第二步：在 Activity 或 Service 中注册广播接收器

binding.buttonRegisterReceiver.setOnClickListener(v -> {
    IntentFilter filter = new IntentFilter();
    // 需要过滤器过滤
    filter.addAction("android.intent.action.TIME_TICK");
    timeChangeReceiver = new TimeChangeReceiver();
    // 当注册的非系统广播时，需要填写是否允许外部应用触发
    // registerReceiver(myTimeBroadcast, filter,  RECEIVER_NOT_EXPORTED);
    registerReceiver(timeChangeReceiver, filter);
});

之后，每过一分钟，应用就会收到一个消息，使用timeChangeReceiver.onReceive(...)接收

需要注意的是，动态注册的广播接收器必须在不再需要时手动注销 ，以避免内存泄漏。通常建议在组件销毁前（如 onDestroy()）调用 unregisterReceiver()

静态注册监听

动态注册通过编写代码实现，具有高度的灵活性，尤其适用于运行时根据需求动态控制广播接收器的场景。然而，它也存在一个根本性的限制：只有在应用启动并执行注册操作后，才能开始监听广播。这意味着如果应用未处于活跃状态，将无法接收到相关事件。

与之相对，静态注册不依赖于应用是否启动 ，即使应用当前未运行，只要系统发出匹配的广播，接收器仍会被激活并处理该广播。这使得静态注册非常适合用于监听系统级事件（如设备启动完成、电池状态变化等），在这些场景下，要求应用在特定系统事件发生时能够被自动唤醒并作出响应。

第一步：AndroidManifest.xml注册reveiver

<receiver
    android:name=".broadcast.MyStaticReceiver"
    android:enabled="true"
    android:exported="true">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED" />
    </intent-filter>
</receiver>

第二步：AndroidManifest.xml申请权限 ( 有时需要 )

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

第三步：编写对应接收器

public class MyStaticReceiver extends BroadcastReceiver {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        Toast.makeText(context, "设备启动完成", Toast.LENGTH_LONG).show();
    }
}

onReceive() 方法会在接收到匹配的广播时被调用，注意不要在此执行耗时操作，否则可能导致 ANR。

发送

在 Android 中，除了接收广播，应用也可以主动发送广播，以通知其他组件或应用某个事件的发生。根据广播的传递方式和特性，Android 提供了多种广播类型。如下两种

标准广播

标准广播是一种异步广播，系统会将广播同时发送给所有匹配的 BroadcastReceiver。各个接收器之间是并行接收的，彼此之间无法相互影响，也没有优先级之分。

1. 先注册接收器用于测试

binding.registerButton.setOnClickListener(view -> {
    IntentFilter filter = new IntentFilter();
    filter.addAction("com.example.hellocast.SEND");
    // 允许外部触发
    registerReceiver(myBroadcast, filter,  RECEIVER_EXPORTED);
    Toast.makeText(this, "MyBroadcast", Toast.LENGTH_SHORT).show();
});

2. 发送广播

binding.sendButton.setOnClickListener(view -> {
    Intent intent = new Intent("com.example.hellocast.SEND");
    // 设置指定目标包名，可将隐形广播变为显性广播
    // intent.setPackage(getPackageName());
    intent.putExtra("message", "这是一条标准广播");
    sendBroadcast(intent);
});

3. 结果

com.example.hellocast                D  onReceive: com.example.hellocast, 这是一条标准广播

上面有许多注意的点

1. 静态注册的 BroadcastReceiver 是无法接收隐式广播的，除非携带包名，使得隐式广播变显式广播。(可以自己写代码尝试一下，会发现如果不携带包名，只有动态注册的接收器可以接收广播)
2. 动态注册接收器无此限制，但当 registerReceiver 的第三个参数为 RECEIVER_NOT_EXPORTED 时，也必须要携带包名才能触发

有序广播

经典广播的广播是并行 的，只要符合要求的接收者都能接收。而有序广播是串行的，必须前接收器允许向后传输，后接收器才能接收到。

发送广播

只需要将sendBroadcast改为sendOrderedBroadcast。第二个参数为所要求的权限。

binding.sendButton.setOnClickListener(view -> {
    Intent intent = new Intent("com.example.hellocast.SEND");
    // 转为显式
    intent.setPackage(getPackageName());
    intent.putExtra("message", "这是一条标准广播");
    sendOrderedBroadcast(intent, null);
});

接收广播

实际上广播接收器不进行修改就可以使用。不过这就体现不出有序广播的特点(按优先级广播 )了。如果需要设置优先级，可以使用filter.setPriority(100);或<intent-filter android:priority="1000">。例如 动态注册

binding.registerButton.setOnClickListener(view -> {
    IntentFilter filter = new IntentFilter();
    filter.addAction("com.example.hellocast.SEND");
    filter.setPriority(100);  // 设置优先级
    registerReceiver(myBroadcast, filter,  RECEIVER_EXPORTED);
    Toast.makeText(this, "MyBroadcast", Toast.LENGTH_SHORT).show();
});

静态注册

<receiver
    android:name=".broadcast.MyReceiver2"
    android:enabled="true"
    android:exported="true">
    <intent-filter android:priority="1000">
        <action android:name="com.example.hellocast.SEND" />
    </intent-filter>
</receiver>

如果需要中止有序广播的向后传播，可以使用abortBroadcast();来中止

@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    Log.d(TAG, "onReceive: com.example.hellocast.SEND");
    abortBroadcast();
}

广播的权限机制

在安卓系统中，曾经出现过许多"恶意软件"利用广播机制来"作恶"的现象，某些"恶意软件"可能利用广播机制来监听敏感信息、启动未经授权的服务或执行其他形式的攻击。为了防止这种情况的发生，Android 提供了严格的权限机制来控制广播的发送和接收。

系统广播

在系统广播中，由于部分系统广播往往涉及到重要信息，故大部分情况下，接收系统广播都需要申请权限 。例如，要接收设备启动完成后的广播 (ACTION_BOOT_COMPLETED)，你需要在 AndroidManifest.xml 文件中添加以下权限声明：

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

具体可以查阅developer.android.google.cn/reference/a...

自定义广播

除了接收系统广播外，开发者还可以创建自己的广播来实现应用内部或跨应用之间的通信。为了确保这些广播的安全性，可以通过设置权限来限制哪些应用可以发送或接收它们。

发送广播时指定权限

当你发送一个自定义广播时，可以通过 sendBroadcast(intent, receiverPermission) 方法来限制接收者的权限。例如：

Intent intent = new Intent("com.example.CUSTOM_ACTION");
intent.putExtra("message", "这是一个受保护的广播");

// 只有拥有 com.example.permission.RECEIVE_CUSTOM_BROADCAST 权限的应用才能接收
sendBroadcast(intent, "com.example.permission.RECEIVE_CUSTOM_BROADCAST");

接收广播时声明权限

为了让应用能够接收带有权限要求的广播，你必须在 AndroidManifest.xml 文件中声明所需的权限：

<uses-permission android:name="com.example.permission.RECEIVE_CUSTOM_BROADCAST"/>

并且，在注册广播接收器时，可以在 标签中指定权限：

<receiver android:name=".MyCustomReceiver"
          android:permission="com.example.permission.RECEIVE_CUSTOM_BROADCAST">
    <intent-filter>
        <action android:name="com.example.CUSTOM_ACTION" />
    </intent-filter>
</receiver>

附录

项目	动态注册	静态注册
注册位置	Java/Kotlin 代码中	AndroidManifest.xml
是否需要应用启动	是	否
生命周期控制	手动管理（注册/注销）	系统自动激活
兼容性	支持所有广播类型	部分隐式广播受限于 Android 8.0+
推荐用途	运行时监听、组件间通信	监听系统事件、跨应用广播
安全性	更高（生命周期可控）	稍低（可能被其他应用触发）

组合方式	说明	推荐程度
显式广播 + 动态注册	安全、灵活，推荐用于应用内部通信	✅ 强烈推荐
隐式广播 + 动态注册	安全且兼容性好，是 Android 8.0+ 推荐方式	✅ 强烈推荐
显式广播 + 静态注册	不常见，显式广播一般不需要静态注册	⚠️ 少数情况可用
隐式广播 + 静态注册	从 Android 8.0 开始限制较多，仅几个系统广播可用，建议避免	❌ 不推荐

系统广播

安卓系统广播列表：<Android SDK>/platforms/<任意android api版本>/data/broadcast_actions.txt

在Android 8.0系统之后，所有隐式广播都不允许使用静态注册的方式来接收了 。隐式广播指的是那些没有具体指定发送给哪个应用程序的广播，大多数系统广播属于隐式广播，但是少数特殊的系统广播目前仍然允许使用静态注册的方式来接收 。这些特殊的系统广播列表详见developer.android.google.cn/develop/bac...