Android应用程序注册广播接收器(registerReceiver)的过.docx

前面我们介绍了Android系统的广播机制，从本质来说，它是一种消息订阅/发布机制，因此，使用这种消息驱动模型的第一步便是订阅消息；而对Android应用程序来说，订阅消息其实就是注册广播接收器，本文将探讨Android应用程序是如何注册广播接收器以及把广播接收器注册到哪里去的。 在Android的广播机制中，ActivityManagerService扮演着广播中心的角色，负责系统中所有广播的注册和发布操作，因此，Android应用程序注册广播接收器的过程就把是广播接收器注册到ActivityManagerService的过程。Android应用程序是通过调用ContextWrapper类的registerReceiver函数来把广播接收器BroadcastReceiver注册到ActivityManagerService中去的，而ContextWrapper类本身又借助ContextImpl类来注册广播接收器。 在Android应用程序框架中，Activity和Service类都继承了ContextWrapper类，因此，我们可以在Activity或者Service的子类中调用registerReceiver函数来注册广播接收器。Activity、Service、ContextWrapper和ContextImpl这四个类的关系可以参考前面Android系统在新进程中启动自定义服务过程（startService）的原理分析一文中描述的Activity类图。 这篇文章还是继续以实例来进行情景分析，所用到的例子便是上一篇文章Android系统中的广播（Broadcast）机制简要介绍和学习计划里面介绍的应用程序了，所以希望读者在继续阅读本文之前，先看看这篇文章；又由于Android应用程序是把广播接器注册到ActivityManagerService中去的，因此，这里又会涉入到Binder进程间通信机制，所以希望读者对Android系统的Binder进程间通信机制有所了解，具体请参考Android进程间通信（IPC）机制Binder简要介绍和学习计划一文。 开始进入主题了，在Android系统中的广播（Broadcast）机制简要介绍和学习计划一文所介绍的例子中，注册广播接收器的操作是MainActivity发起的，我们先来看看注册过程的序列图： 在分析这个序列图之前，我们先来看一下MainActivity是如何调用registerReceiver函数来注册广播接收器的：view plain1. publicclassMainActivityextendsActivityimplementsOnClickListener2. .3. 4. Override5. publicvoidonResume()6. super.onResume();7. 8. IntentFiltercounterActionFilter=newIntentFilter(CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION);9. registerReceiver(counterActionReceiver,counterActionFilter);10. 11. 12. .13. 14. MainActivity在onResume函数里，通过其父类ContextWrapper的registerReceiver函数注册了一个BroadcastReceiver实例counterActionReceiver，并且通过IntentFilter实例counterActionFilter告诉ActivityManagerService，它要订阅的广播是CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION类型的，这样，ActivityManagerService在收到CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION类型的广播时，就会分发给counterActionReceiver实例的onReceive函数。 接下来，就开始分析注册过程中的每一个步骤了。 Step 1. ContextWrapper.registerReceiver 这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java文件中：view plain1. publicclassContextWrapperextendsContext2. ContextmBase;3. .4. 5. Override6. publicIntentregisterReceiver(7. BroadcastReceiverreceiver,IntentFilterfilter)8. returnmBase.registerReceiver(receiver,filter);9. 10. 11. .12. 13. 这里的成员变量mBase是一个ContextImpl实例，想知道为什么，可以回过头去看看Android应用程序启动过程源代码分析这篇文章。 Step 2. ContextImpl.registerReceiver 这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java文件中：view plain1. classContextImplextendsContext2. .3. 4. Override5. publicIntentregisterReceiver(BroadcastReceiverreceiver,IntentFilterfilter)6. returnregisterReceiver(receiver,filter,null,null);7. 8. 9. Override10. publicIntentregisterReceiver(BroadcastReceiverreceiver,IntentFilterfilter,11. StringbroadcastPermission,Handlerscheduler)12. returnregisterReceiverInternal(receiver,filter,broadcastPermission,13. scheduler,getOuterContext();14. 15. 16. privateIntentregisterReceiverInternal(BroadcastReceiverreceiver,17. IntentFilterfilter,StringbroadcastPermission,18. Handlerscheduler,Contextcontext)19. IIntentReceiverrd=null;20. if(receiver!=null)21. if(mPackageInfo!=null&context!=null)22. if(scheduler=null)23. scheduler=mMainThread.getHandler();24. 25. rd=mPackageInfo.getReceiverDispatcher(26. receiver,context,scheduler,27. mMainThread.getInstrumentation(),true);28. else29. .30. 31. 32. try33. returnActivityManagerNative.getDefault().registerReceiver(34. mMainThread.getApplicationThread(),35. rd,filter,broadcastPermission);36. catch(RemoteExceptione)37. returnnull;38. 39. 40. 41. .42. 43. 通过两个函数的中转，最终就进入到ContextImpl.registerReceiverInternal这个函数来了。这里的成员变量mPackageInfo是一个LoadedApk实例，它是用来负责处理广播的接收的，在后面一篇文章讲到广播的发送时（sendBroadcast），会详细描述。参数broadcastPermission和scheduler都为null，而参数context是上面的函数通过调用函数getOuterContext得到的，这里它就是指向MainActivity了，因为MainActivity是继承于Context类的，因此，这里用Context类型来引用。 由于条件mPackageInfo != null和context != null都成立，而且条件scheduler = null也成立，于是就调用mMainThread.getHandler来获得一个Handler了，这个Hanlder是后面用来分发ActivityManagerService发送过的广播用的。这里的成员变量mMainThread是一个ActivityThread实例，在前面Android应用程序启动过程源代码分析这篇文章也描述过了。我们先来看看ActivityThread.getHandler函数的实现，然后再回过头来继续分析ContextImpl.registerReceiverInternal函数。 Step 3. ActivityThread.getHandler 这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：view plain1. publicfinalclassActivityThread2. .3. 4. finalHmH=newH();5. 6. privatefinalclassHextendsHandler7. .8. 9. publicvoidhandleMessage(Messagemsg)10. .11. 12. switch(msg.what)13. .14. 15. 16. .17. 18. 19. .20. 21. 22. 23. .24. 25. finalHandlergetHandler()26. returnmH;27. 28. 29. .30. 31. 有了这个Handler之后，就可以分发消息给应用程序处理了。 再回到上一步的ContextImpl.registerReceiverInternal函数中，它通过mPackageInfo.getReceiverDispatcher函数获得一个IIntentReceiver接口对象rd，这是一个Binder对象，接下来会把它传给ActivityManagerService，ActivityManagerService在收到相应的广播时，就是通过这个Binder对象来通知MainActivity来接收的。 我们也是先来看一下mPackageInfo.getReceiverDispatcher函数的实现，然后再回过头来继续分析ContextImpl.registerReceiverInternal函数。 Step 4. LoadedApk.getReceiverDispatcher 这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java文件中：view plain1. finalclassLoadedApk2. .3. 4. publicIIntentReceivergetReceiverDispatcher(BroadcastReceiverr,5. Contextcontext,Handlerhandler,6. Instrumentationinstrumentation,booleanregistered)7. synchronized(mReceivers)8. LoadedApk.ReceiverDispatcherrd=null;9. HashMapmap=null;10. if(registered)11. map=mReceivers.get(context);12. if(map!=null)13. rd=map.get(r);14. 15. 16. if(rd=null)17. rd=newReceiverDispatcher(r,context,handler,18. instrumentation,registered);19. if(registered)20. if(map=null)21. map=newHashMap();22. mReceivers.put(context,map);23. 24. map.put(r,rd);25. 26. else27. rd.validate(context,handler);28. 29. returnrd.getIIntentReceiver();30. 31. 32. 33. .34. 35. staticfinalclassReceiverDispatcher36. 37. finalstaticclassInnerReceiverextendsIIntentReceiver.Stub38. finalWeakReferencemDispatcher;39. .40. 41. InnerReceiver(LoadedApk.ReceiverDispatcherrd,booleanstrong)42. mDispatcher=newWeakReference(rd);43. .44. 45. 46. .47. 48. 49. .50. 51. finalIIntentReceiver.StubmIIntentReceiver;52. finalHandlermActivityThread;53. 54. .55. 56. ReceiverDispatcher(BroadcastReceiverreceiver,Contextcontext,57. HandleractivityThread,Instrumentationinstrumentation,58. booleanregistered)59. .60. 61. mIIntentReceiver=newInnerReceiver(this,!registered);62. mActivityThread=activityThread;63. 64. .65. 66. 67. .68. 69. IIntentReceivergetIIntentReceiver()70. returnmIIntentReceiver;71. 72. 73. 74. 75. .76. 77. 在LoadedApk.getReceiverDispatcher函数中，首先看一下参数r是不是已经有相应的ReceiverDispatcher存在了，如果有，就直接返回了，否则就新建一个ReceiverDispatcher，并且以r为Key值保在一个HashMap中，而这个HashMap以Context，这里即为MainActivity为Key值保存在LoadedApk的成员变量mReceivers中，这样，只要给定一个Activity和BroadcastReceiver，就可以查看LoadedApk里面是否已经存在相应的广播接收发布器ReceiverDispatcher了。 在新建广播接收发布器ReceiverDispatcher时，会在构造函数里面创建一个InnerReceiver实例，这是一个Binder对象，实现了IIntentReceiver接口，可以通过ReceiverDispatcher.getIIntentReceiver函数来获得，获得后就会把它传给ActivityManagerService，以便接收广播。在ReceiverDispatcher类的构造函数中，还会把传进来的Handle类型的参数activityThread保存下来，以便后面在分发广播的时候使用。 现在，再回到ContextImpl.registerReceiverInternal函数，在获得了IIntentReceiver类型的Binder对象后，就开始要把它注册到ActivityManagerService中去了。 Step 5. ActivityManagerProxy.registerReceiver 这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java文件中：view plain1. classActivityManagerProxyimplementsIActivityManager2. 3. .4. 5. publicIntentregisterReceiver(IApplicationThreadcaller,6. IIntentReceiverreceiver,7. IntentFilterfilter,Stringperm)throwsRemoteException8. 9. Parceldata=Parcel.obtain();10. Parcelreply=Parcel.obtain();11. data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);12. data.writeStrongBinder(caller!=null?caller.asBinder():null);13. data.writeStrongBinder(receiver!=null?receiver.asBinder():null);14. filter.writeToParcel(data,0);15. data.writeString(perm);16. mRemote.transact(REGISTER_RECEIVER_TRANSACTION,data,reply,0);17. reply.readException();18. Intentintent=null;19. inthaveIntent=reply.readInt();20. if(haveIntent!=0)21. intent=Intent.CREATOR.createFromParcel(reply);22. 23. reply.recycle();24. data.recycle();25. returnintent;26. 27. 28. .29. 30. 这个函数通过Binder驱动程序就进入到ActivityManagerService中的registerReceiver函数中去了。 Step 6. ActivityManagerService.registerReceiver 这个函数实现在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：view plain1. publicfinalclassActivityManagerServiceextendsActivityManagerNative2. implementsWatchdog.Monitor,BatteryStatsImpl.BatteryCallback3. .4. 5. publicIntentregisterReceiver(IApplicationThreadcaller,6. IIntentReceiverreceiver,IntentFilterfilter,Stringpermission)7. synchronized(this)8. ProcessRecordcallerApp=null;9. if(caller!=null)10. callerApp=getRecordForAppLocked(caller);11. if(callerApp=null)12. .13. 14. 15. 16. ListallSticky=null;17. 18. /Lookforanymatchingstickybroadcasts.19. Iteratoractions=filter.actionsIterator();20. if(actions!=null)21. while(actions.hasNext()22. Stringaction=(String)actions.next();23. allSticky=getStickiesLocked(action,filter,allSticky);24. 25. else26. .27. 28. 29. /Thefirststickyinthelistisreturneddirectlybackto30. /theclient.31. Intentsticky=allSticky!=null?(Intent)allSticky.get(0):null;32. 33. .34. 35. if(receiver=null)36. returnsticky;37. 38. 39. ReceiverListrl40. =(ReceiverList)mRegisteredReceivers.get(receiver.asBinder();41. if(rl=null)42. rl=newReceiverList(this,callerApp,43. Binder.getCallingPid(),44. Binder.getCallingUid(),receiver);45. 46. if(rl.app!=null)47. rl.app.receivers.add(rl);48. else49. .50. 51. mRegisteredReceivers.put(receiver.asBinder(),rl);52. 53. 54. BroadcastFilterbf=newBroadcastFilter(filter,rl,permission);55. rl.add(bf);56. .57. mReceiverResolver.addFilter(bf);58. 59. /Enqueuebroadcastsforallexistingstickiesthatmatch60. /thisfilter.61. if(allSticky!=null)62. .63. 64. 65. returnsticky;66. 67. 68. 69. .70. 71. 函数首先是获得调用registerReceiver函数的应用程序进程记录块：view plain1. ProcessRecordcallerApp=null;2. if(caller!=null)3. callerApp=getRecordForAppLocked(caller);4. if(callerApp=null)5. .6. 7. 这里得到的便是上一篇文章Android系统中的广播（Broadcast）机制简要介绍和学习计划里面介绍的应用程序Broadcast的进程记录块了，MainActivity就是在里面启动起来的。 view plain1. ListallSticky=null;2. 3. /Lookforanymatchingstickybroadcasts.4. Iteratoractions=filter.actionsIterator();5. if(actions!=null)6. while(actions.hasNext()7. Stringaction=(String)actions.next();8. allSticky=getStickiesLocked(action,filter,allSticky);9. 10. else11. .12. 13. 14. /Thefirststickyinthelistisreturneddirectlybackto15. /theclient.16. Intentsticky=allSticky!=null?(Intent)allSticky.get(0):null; 这里传进来的filter只有一个action，就是前面描述的CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION了，这里先通过getStickiesLocked函数查找一下有没有对应的sticky intent列表存在。什么是Sticky Intent呢？我们在最后一次调用sendStickyBroadcast函数来发送某个Action类型的广播时，系统会把代表这个广播的Intent保存下来，这样，后来调用registerReceiver来注册相同Action类型的广播接收器，就会得到这个最后发出的广播。这就是为什么叫做Sticky Intent了，这个最后发出的广播虽然被处理完了，但是仍然被粘住在ActivityManagerService中，以便下一个注册相应Action类型的广播接收