Android源码分析：广播接收器注册与发送广播流程解析

广播，顾名思义就是把一个信息传播出去，在Android中也提供了广播和广播接收器BroadcastReceiver,用来监听特定的事件和发送特定的消息。不过广播分为全局广播和本地广播，本地广播是在Android Jetpack库中所提供，其实现也是基于Handler和消息循环机制，并且这个类Android官方也不推荐使用了。我们这里就来看看Android全局的这个广播。 应用开发者可以自己发送特定的广播，而更多场景则是接收系统发送的广播。注册广播接收器有在AndroidManifest文件中声明和使用代码注册两种方式，在应用的target sdk大于等于Android 8.0（Api Version 26）之后，系统会限制在清单文件中注册。通过清单方式注册的广播，代码中没有注册逻辑，只有PMS中读取它的逻辑，我们这里不进行分析。 注册广播接收器 首先是注册广播接收器，一般注册一个广播接收器的代码如下： 1 2 3 val br: BroadcastReceiver = MyBroadcastReceiver() val filter = IntentFilter(ACTION_CHARGING) activity.registerReceiver(br, filter) 使用上面的代码就能注册一个广播接收器，当手机开始充电就会收到通知，会去执行MyBroadcastReceiver的onReceive方法。 那我们就从这个registerReceiver来时往里面看，因为Activity是Context的子类，这个注册的方法的实现则是在ContextImpl当中，其中最终调用的方法为registerReceiverInternal，代码如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 private Intent registerReceiverInternal(BroadcastReceiver receiver, int userId, IntentFilter filter, String broadcastPermission, Handler scheduler, Context context, int flags) { IIntentReceiver rd = null; if (receiver != null) { if (mPackageInfo != null && context != null) { if (scheduler == null) { scheduler = mMainThread.getHandler(); } rd = mPackageInfo.getReceiverDispatcher( receiver, context, scheduler, mMainThread.getInstrumentation(), true); } else { ... } } try { ActivityThread thread = ActivityThread.currentActivityThread(); Instrumentation instrumentation = thread.getInstrumentation(); if (instrumentation.isInstrumenting() && ((flags & Context.RECEIVER_NOT_EXPORTED) == 0)) { flags = flags | Context.RECEIVER_EXPORTED; } final Intent intent = ActivityManager.getService().registerReceiverWithFeature( mMainThread.getApplicationThread(), mBasePackageName, getAttributionTag(), AppOpsManager.toReceiverId(receiver), rd, filter, broadcastPermission, userId, flags); if (intent != null) { intent.setExtrasClassLoader(getClassLoader()); intent.prepareToEnterProcess( ActivityThread.isProtectedBroadcast(intent), getAttributionSource()); } return intent; } catch (RemoteException e) { ... } } 我们在注册广播的时候只传了两个参数，但是实际上它还可以传不少的参数，这里userId就是注册的用户id，会被自动 填充成当前进程的用户Id，broadcastPermission表示这个广播的权限，也就是说需要有该权限的应用发送的广播，这个接收者才能接收到。scheduler就是一个Handler，默认不传，在第8行可以看到，会拿当前进程的主线程的Handler，flag是广播的参数，这里比较重要的就是RECEIVER_NOT_EXPORTED,添加了它则广播不会公开暴露，其他应用发送的消息不会被接收。 在第10行，这里创建了一个广播的分发器，在24行，通过AMS去注册广播接收器，只有我们的broadcast会用到contentprovider或者有sticky广播的时候，30行才会执行到，这里跳过。 获取广播分发器 首先来看如何获取广播分发器，这块的代码在LoadedApk.java中，代码如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 public IIntentReceiver getReceiverDispatcher(BroadcastReceiver r, Context context, Handler handler, Instrumentation instrumentation, boolean registered) { synchronized (mReceivers) { LoadedApk.ReceiverDispatcher rd = null; ArrayMap<BroadcastReceiver, LoadedApk.ReceiverDispatcher> map = null; if (registered) { map = mReceivers.get(context); if (map != null) { rd = map.get(r); } } if (rd == null) { rd = new ReceiverDispatcher(r, context, handler, instrumentation, registered); if (registered) { if (map == null) { map = new ArrayMap<BroadcastReceiver, LoadedApk.ReceiverDispatcher>(); mReceivers.put(context, map); } map.put(r, rd); } } else { rd.validate(context, handler); } rd.mForgotten = false; return rd.getIIntentReceiver(); } } 先来说一下mReceivers，它的结构为ArrayMap<Context, ArrayMap<BroadcastReceiver, ReceiverDispatcher>>，也就是嵌套了两层的ArrayMap，外层是以Context为key，内层以Receiver为key，实际存储的为ReceiverDispatcher。ReceiverDispatcher内部所放的IIntentReceiver比较重要，也就是我们这个方法所返回的值，它实际是IIntentReceiver.Stub,也就是它的Binder实体类。 这段代码的逻辑也比较清晰，就是根据Context和Receiver到map中去查找看是否之前注册过，如果注册过就已经有这个Dispatcher了，如果没有就创建一个，并且放到map中去，最后返回binder对象出去。 AMS注册广播接收器 在AMS注册的代码很长，我们这里主要研究正常的普通广播注册，关于黏性广播，instantApp的广播，以及广播是否导出等方面都省略不予研究。以下为我们关注的核心代码： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 public Intent registerReceiverWithFeature(IApplicationThread caller, String callerPackage, String callerFeatureId, String receiverId, IIntentReceiver receiver, IntentFilter filter, String permission, int userId, int flags) { ... synchronized(this) { ReceiverList rl = mRegisteredReceivers.get(receiver.asBinder()); if (rl == null) { rl = new ReceiverList(this, callerApp, callingPid, callingUid, userId, receiver); if (rl.app != null) { final int totalReceiversForApp = rl.app.mReceivers.numberOfReceivers(); if (totalReceiversForApp >= MAX_RECEIVERS_ALLOWED_PER_APP) { throw new IllegalStateException("Too many receivers, total of " + totalReceiversForApp + ", registered for pid: " + rl.pid + ", callerPackage: " + callerPackage); } rl.app.mReceivers.addReceiver(rl); } else { try { receiver.asBinder().linkToDeath(rl, 0); } catch (RemoteException e) { return sticky; } rl.linkedToDeath = true; } mRegisteredReceivers.put(receiver.asBinder(), rl); } else { // 处理userId， uid，pid 等不同的错误 } BroadcastFilter bf = new BroadcastFilter(filter, rl, callerPackage, callerFeatureId, receiverId, permission, callingUid, userId, instantApp, visibleToInstantApps, ex