Android本地广播详解

本地广播用途

~~~~本地广播用于同一个app内通信（是否可以多进程通信？），且其他app无法接收到本地广播的消息，可以大大提高安全性，且只能动态注册。

本地广播的使用和原理分析

本地广播使用到的几个类

~~~~1、public final class LocalBroadcastManager这个类是无法继承的，直接使用即可，后续我们深入分析这个类。
~~~~2、public abstract class BroadcastReceiver这个类是抽象类，在使用过程中一般需要继承，实现onReceive函数。后续我们会分析为什么需要继承这个类且为什么要实现onReceive函数。
~~~~3、public class IntentFilter implements Parcelable这个类是用于添加本地广播Inten过滤动作的，且我们后续会深入分析这个类。

本地广播实现源代码

~~~~1、新建一个BroadcastTest工程，创建一个空的活动即可，在MainActivity中增加若干私有成员，新建一个LocalReceiver类继承BroadcastReceiver并重写onReceive函数，以下是一些代码片段，后续我也会先贴出片段代码方便分析，最后再贴出完整代码。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private IntentFilter intentFilter;
    private static final String TAG="MainActivity";
    private LocalReceiver localReceiver;
    private LocalBroadcastManager localBroadcastManager;
    private static final String localBroadcastAction = "com.example.broadcasttest.LOCAL_BROADCAST";

    private class LocalReceiver extends BroadcastReceiver{
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            Toast.makeText(context, "received a localbroadcast", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }

~~~我们跳进BroadcastReceiver找到onReceive函数，源代码如下：

     *
     * @param context The Context in which the receiver is running.
     * @param intent The Intent being received.
     */
    public abstract void onReceive(Context context, Intent intent);

~~~~从这里我们可以看出onReceive函数是抽象函数，所以我们需要重新实现这个函数。刚开始学习Android的时候通常我们会看到书上说我们要实现xxx函数，但是通常不会告诉我们为什么要重新实现这个函数，而且函数的参数是哪些也都不知道。这个时候我们可以点开源码，阅读源码知根知底。关于如何调用onReceive后面会详细分析。
~~~~2、创建一个按钮控件，方便后面测试，按下按钮使用本地广播发送一条消息，并用Toast显示。
~~~~3、在MainActivity的onCreate函数中进行初始化变量，注册按钮监听器。

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);
        Button button = (Button)findViewById(R.id.button);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener(){
            @Override
            public void onClick(View view){
                Log.d(TAG, "button clicked");
                Intent intent = new Intent(localBroadcastAction);
                localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);
                //localBroadcastManager.sendBroadcastSync(intent);
            }
        });
        IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
        intentFilter.addAction(localBroadcastAction);
        localReceiver = new LocalReceiver();
        localBroadcastManager.registerReceiver(localReceiver, intentFilter);

~~~~进入LocalBroadcastManager源码我们发现该类的构造函数是私有的，也就是我们无法通过new创建LocalBroadcastManager的实例，而且还发现它有一个静态私有的LocalBroadcastManager成员变量，那么意思很明显了，只能通过一个公有的方法获取LocalBroadcastManager单例对象实例。

    private static final Object mLock = new Object();
    private static LocalBroadcastManager mInstance;

    @NonNull
    public static LocalBroadcastManager getInstance(@NonNull Context context) {
        synchronized (mLock) {
            if (mInstance == null) {
                mInstance = new LocalBroadcastManager(context.getApplicationContext());
            }
            return mInstance;
        }
    }

    private LocalBroadcastManager(Context context) {
        mAppContext = context;
        mHandler = new Handler(context.getMainLooper()) {

            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                switch (msg.what) {
                    case MSG_EXEC_PENDING_BROADCASTS:
                        executePendingBroadcasts();
                        break;
                    default:
                        super.handleMessage(msg);
                }
            }
        };
    }

~~~通过代码我们知道，基于懒汉式单例模式通过公有方法getInstance创建对象实例，所以我们只能通过调用getInstance函数获取LocalBroadcastManager对象实例。从构造函数我们也能大概猜出，初始化的过程中创建了一个线程处理发送的广播消息。由于本地广播可以发送多条消息，因此要想接收到指定的本地广播消息，则需要一个广播消息ID。IntentFilter则是通过存储本地广播消息ID，并和广播接收器BroadcastReceiver绑定在一起实现接收指定的广播数据。

     * @param action Name of the action to match, such as Intent.ACTION_VIEW.
     */
    public final void addAction(String action) {
        if (!mActions.contains(action)) {
            mActions.add(action.intern());
        }
    }

    @UnsupportedAppUsage
    private final ArrayList<String> mActions;

     * @see #unregisterReceiver
     */
    public void registerReceiver(@NonNull BroadcastReceiver receiver,
            @NonNull IntentFilter filter) {
        synchronized (mReceivers) {
            ReceiverRecord entry = new ReceiverRecord(filter, receiver);
            ArrayList<ReceiverRecord> filters = mReceivers.get(receiver);
            if (filters == null) {
                filters = new ArrayList<>(1);
                mReceivers.put(receiver, filters);
            }
            filters.add(entry);
           for (int i=0; i<filter.countActions(); i++) {
                String action = filter.getAction(i);
                ArrayList<ReceiverRecord> entries = mActions.get(action);
                if (entries == null) {
                    entries = new ArrayList<ReceiverRecord>(1);
                    mActions.put(action, entries);
                }
                entries.add(entry);
            }
        }
    }

    private static final class ReceiverRecord {
        final IntentFilter filter;
        final BroadcastReceiver receiver;
        boolean broadcasting;
        boolean dead;

        ReceiverRecord(IntentFilter _filter, BroadcastReceiver _receiver) {
            filter = _filter;
            receiver = _receiver;
        }

IntentFilter将action存储在ArrayList中，LocalBroadcastManager的registerReceiver函数将传入的receiver和filter通过ReceiverRecord绑定在一起，实现了接收特定本地广播消息的功能。
~~~4、调用sendBroadcast将本地广播消息发送出去（实际上只是把数据放在了一个消息队列里面，线程异步将消息发送出去），我们直接点开sendBroadcast源码，以下是代码片段。

                if (receivers != null) {
                    for (int i=0; i<receivers.size(); i++) {
                        receivers.get(i).broadcasting = false;
                    }
                    mPendingBroadcasts.add(new BroadcastRecord(intent, receivers));
                    if (!mHandler.hasMessages(MSG_EXEC_PENDING_BROADCASTS)) {
                        mHandler.sendEmptyMessage(MSG_EXEC_PENDING_BROADCASTS);
                    }
                    return true;
                }

~~~~从源码我们知道，存储Intent并发送一条广播消息到消息队列里面，并且将receiver和BroadcastRecord联系在一起，且将BroadcastRecord存储在mPendingBroadcasts里面。我们进入LocalBroadcastManager的构造函数调用的executePendingBroadcasts函数源码。

    void executePendingBroadcasts() {
        while (true) {
            final BroadcastRecord[] brs;
            synchronized (mReceivers) {
                final int N = mPendingBroadcasts.size();
                if (N <= 0) {
                    return;
                }
                brs = new BroadcastRecord[N];
                mPendingBroadcasts.toArray(brs);
                mPendingBroadcasts.clear();
            }
            for (int i=0; i<brs.length; i++) {
                final BroadcastRecord br = brs[i];
                final int nbr = br.receivers.size();
                for (int j=0; j<nbr; j++) {
                    final ReceiverRecord rec = br.receivers.get(j);
                    if (!rec.dead) {
                        rec.receiver.onReceive(mAppContext, br.intent);
                    }
                }
            }
        }

~~~~从mPendingBroadcasts中取出BroadcastRecord对象实例，获取调用receiver，调用onReceive函数。这就是我们为什么可以在onReceive函数中接收到本地广播消息了。

总结

~~~~本地广播的基本原理和使用我们已经讲得差不多了，其实还有很多没有讲到。但是没办法，要是把全部实现源代码追踪下去，无穷无尽。所以点到为止，继续学习后续的知识，先应付工作先。
~~~~我们在学习Android的时候不仅仅学习表面如何使用，也要适当的追踪源码，学习底层实现原理。Android实在是知识太丰富了，有很多可以学习的地方，如果不是时间有限，真想把所有知识点追踪下去。

完整代码

package com.example.broadcasttest;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.localbroadcastmanager.content.LocalBroadcastManager;

import android.app.admin.NetworkEvent;
import android.content.BroadcastReceiver;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.IntentFilter;
import android.net.ConnectivityManager;
import android.net.Network;
import android.net.NetworkCapabilities;
import android.net.NetworkInfo;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private IntentFilter intentFilter;
    private static final String TAG="MainActivity";
    private LocalReceiver localReceiver;
    private LocalBroadcastManager localBroadcastManager;
    private static final String localBroadcastAction = "com.example.broadcasttest.LOCAL_BROADCAST";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        localBroadcastManager = LocalBroadcastManager.getInstance(this);
        Button button = (Button)findViewById(R.id.button);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener(){
            @Override
            public void onClick(View view){
                Log.d(TAG, "button clicked");
                Intent intent = new Intent(localBroadcastAction);
                localBroadcastManager.sendBroadcast(intent);
                //localBroadcastManager.sendBroadcastSync(intent);
            }
        });
        IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
        intentFilter.addAction(localBroadcastAction);
        localReceiver = new LocalReceiver();
        localBroadcastManager.registerReceiver(localReceiver, intentFilter);
    }

    private class LocalReceiver extends BroadcastReceiver{
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            Toast.makeText(context, "received a localbroadcast", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }

    public void onDestroy(){
        super.onDestroy();
        localBroadcastManager.unregisterReceiver(localReceiver);
    }
}
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