Ⅰ android系統廣播(Broadcast)注冊,發送,接收流程解析
以下廣播簡稱Broadcast
是Android四大組件之一,在四大組件的另外兩個組件 和 擁有發送和接收廣播的能力。Android 是在 進程間通信機制的基礎上實現的,內部基於消息發布和訂閱的事件驅動模型,廣播發送者負責發送消息,廣播接收者需要先訂閱消息,然後才能收到消息。 進程間通信與 的區別在於:
有三種類型
存在一個注冊中心,也可以說是一個調度中心,即 。廣播接收者將自己注冊到 中,並指定要接收的廣播類型;廣播發送者發送廣播時,發送的廣播首先會發送到 , 根據廣播的類型找到對應的 ,找到後邊將廣播發送給其處理。
這里以普通廣播為例子, 接收者有兩種注冊方式,一種是 ,一種是 :
(廣播的發送分為 兩種,這里針對有序的廣播) 中的android:priority=""和 中的IntentFilter.setPriority(int)可以用來設置廣播接收者的優先順序,默認都是0 , 范圍是[-1000, 1000],值越大優先順序越高,優先順序越高越早收到。
在相同優先順序接收同個類型廣播時, 的廣播接收器比 的廣播接收者更快的接收到對應的廣播,這個之後會進行分析。
註:以下源碼基於rk3399_instry Android7.1.2
的流程可分為 , 和 三個部分,這里依次分析下
在Android系統的 機制中,前面提到, 作為一個注冊和調度中心負責注冊和轉發 。所以 的注冊過程就是把它注冊到 的過程。
這里我們分析 廣播的過程, 和 有一個共同的父類 ,所以它們對應的注冊過程其實是調用 ,接下來我們按照流程逐步分析調用流程的源碼。
frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java
在之前的 Android應用程序啟動入口ActivityThread.main流程分析 分析過,在我們啟動 Activity 時會創建一個 對象,然後通過 傳給我們啟動的 ,其內部就會將該對象賦值給 ; 的 方法也是類似的賦值流程,這里放個簡易的源碼應該更好理解
可以看到最後都會將生成的 對象賦值給對應的
對象。接下來繼續分析 , 即 函數。
/frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java
這里我們首先看下如何將廣播接收者 封裝成一個 介面的 本地對象
/frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java
每一個注冊過廣播接收者的 或 組件在<font color='Crimson'> LoadedApk </font>類中都有個對應的 對象,該對象負責將 與 組件關聯起來。這些對象,以關聯的 作為關鍵字保存在一個 中。之後對應的 又以 的 作為關鍵字保存在 的成員變數 對象中。最後通過 對應的 方法獲得其 介面的 本地對象。之後再回到 注冊方法內,將 對象發給 進行注冊。
/frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
在的 或 注冊一個 時,並不是將其注冊到<font color='OrangeRed'>AMS</font>中,而是將與它關聯的<font color='OrangeRed'>InnerReceiver</font>對象注冊到<font color='OrangeRed'>AMS</font>中,當<font color='OrangeRed'>AMS</font>接收到廣播時,會根據 在內部找到對應的<font color='OrangeRed'>InnerReceiver</font>對象,然後在通過這個對象將這個廣播發送給對應的 處理。
注冊過程這邊畫了一個簡單的流程圖:
<font color='OrangeRed'>Broadcast</font>的發送過程可簡單描述為以下幾個過程:
frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java
/frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java
/frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
Ⅱ 22 AndroidBroadcast廣播機制
廣播(Broadcast)機制用於進程/線程間通信,廣播分為廣播發送和廣播接收兩個過程,其中廣播接收者BroadcastReceiver便是Android四大組件之一。
BroadcastReceiver分為兩類:
從廣播發送方式可分為三類:
廣播在系統中以BroadcastRecord對象來記錄, 該對象有幾個時間相關的成員變數.
廣播注冊,對於應用開發來說,往往是在Activity/Service中調用 registerReceiver() 方法,而Activity或Service都間接繼承於Context抽象類,真正幹活是交給ContextImpl類。另外調用getOuterContext()可獲取最外層的調用者Activity或Service。
[ContextImpl.java]
其中broadcastPermission擁有廣播的許可權控制,scheler用於指定接收到廣播時onRecive執行線程,當scheler=null則默認代表在主線程中執行,這也是最常見的用法
[ContextImpl.java]
ActivityManagerNative.getDefault()返回的是ActivityManagerProxy對象,簡稱AMP.
該方法中參數有mMainThread.getApplicationThread()返回的是ApplicationThread,這是Binder的Bn端,用於system_server進程與該進程的通信。
[-> LoadedApk.java]
不妨令 以BroadcastReceiver(廣播接收者)為key,LoadedApk.ReceiverDispatcher(分發者)為value的ArrayMap 記為 A 。此處 mReceivers 是一個以 Context 為key,以 A 為value的ArrayMap。對於ReceiverDispatcher(廣播分發者),當不存在時則創建一個。
此處mActivityThread便是前面傳遞過來的當前主線程的Handler.
ReceiverDispatcher(廣播分發者)有一個內部類 InnerReceiver ,該類繼承於 IIntentReceiver.Stub 。顯然,這是一個Binder服務端,廣播分發者通過rd.getIIntentReceiver()可獲取該Binder服務端對象 InnerReceiver ,用於Binder IPC通信。
[-> ActivityManagerNative.java]
這里有兩個Binder服務端對象 caller 和 receiver ,都代表執行注冊廣播動作所在的進程. AMP通過Binder驅動將這些信息發送給system_server進程中的AMS對象,接下來進入AMS.registerReceiver。
[-> ActivityManagerService.java]
其中 mRegisteredReceivers 記錄著所有已注冊的廣播,以receiver IBinder為key, ReceiverList為value為HashMap。
在BroadcastQueue中有兩個廣播隊列mParallelBroadcasts,mOrderedBroadcasts,數據類型都為ArrayList<broadcastrecord style="box-sizing: border-box;">:</broadcastrecord>
mLruProcesses數據類型為 ArrayList<ProcessRecord> ,而ProcessRecord對象有一個IApplicationThread欄位,根據該欄位查找出滿足條件的ProcessRecord對象。
該方法用於匹配發起的Intent數據是否匹配成功,匹配項共有4項action, type, data, category,任何一項匹配不成功都會失敗。
broadcastQueueForIntent(Intent intent)通過判斷intent.getFlags()是否包含FLAG_RECEIVER_FOREGROUND 來決定是前台或後台廣播,進而返回相應的廣播隊列mFgBroadcastQueue或者mBgBroadcastQueue。
注冊廣播:
另外,當注冊的是Sticky廣播:
廣播注冊完, 另一個操作便是在廣播發送過程.
發送廣播是在Activity或Service中調用 sendBroadcast() 方法,而Activity或Service都間接繼承於Context抽象類,真正幹活是交給ContextImpl類。
[ContextImpl.java]
[-> ActivityManagerNative.java]
[-> ActivityManagerService.java]
broadcastIntent()方法有兩個布爾參數serialized和sticky來共同決定是普通廣播,有序廣播,還是Sticky廣播,參數如下:
broadcastIntentLocked方法比較長,這里劃分為8個部分來分別說明。
這個過程最重要的工作是:
BroadcastReceiver還有其他flag,位於Intent.java常量:
主要功能:
這個過主要處於系統相關的10類廣播,這里不就展開講解了.
這個過程主要是將sticky廣播增加到list,並放入mStickyBroadcasts裡面。
其他說明:
AMS.collectReceiverComponents :
廣播隊列中有一個成員變數 mParallelBroadcasts ,類型為ArrayList<broadcastrecord style="box-sizing: border-box;">,記錄著所有的並行廣播。</broadcastrecord>
動態注冊的registeredReceivers,全部合並都receivers,再統一按串列方式處理。
廣播隊列中有一個成員變數 mOrderedBroadcasts ,類型為ArrayList<broadcastrecord style="box-sizing: border-box;">,記錄著所有的有序廣播。</broadcastrecord>
發送廣播過程:
處理方式:
可見不管哪種廣播方式,都是通過broadcastQueueForIntent()來根據intent的flag來判斷前台隊列或者後台隊列,然後再調用對應廣播隊列的scheleBroadcastsLocked方法來處理廣播;
在發送廣播過程中會執行 scheleBroadcastsLocked 方法來處理相關的廣播
[-> BroadcastQueue.java]
在BroadcastQueue對象創建時,mHandler=new BroadcastHandler(handler.getLooper());那麼此處交由mHandler的handleMessage來處理:
由此可見BroadcastHandler採用的是」ActivityManager」線程的Looper
[-> BroadcastQueue.java]
此處mService為AMS,整個流程還是比較長的,全程持有AMS鎖,所以廣播效率低的情況下,直接會嚴重影響這個手機的性能與流暢度,這里應該考慮細化同步鎖的粒度。