Android系统中的广播Broadcast机制简要介绍和学习计划

1、在Android系统中，广播(Broadcast)是在组件之间传播数据(Intent)的一种机制；这些组件甚至是可以位于不同的进程中，这样它就像Binder机制一样，起到进程间通信的作用；本文通过一个简单的例子来学习Android系统的广播机制，为后续分析广播机制的源代码作准备。在Android系统中，为什么需要广播机制呢？广播机制，本质上它就是一种组件间的通信方式，如果是两个组件位于不同的进程当中，那么可以用Binder机制来实现，如果两个组件是在同一个进程中，那么它们之间可以用来通信的方式就更多了，这样看来，广播机制似乎是多余的。然而，广播机制却是不可替代的，它和Binder机制不一样的地

2、方在于，广播的发送者和接收者事先是不需要知道对方的存在的，这样带来的好处便是，系统的各个组件可以松耦合地组织在一起，这样系统就具有高度的可扩展性，容易与其它系统进行集成。在软件工程中，是非常强调模块之间的高内聚低耦合性的，不然的话，随着系统越来越庞大，就会面临着越来越难维护的风险，最后导致整个项目的失败。Android应用程序的组织方式，可以说是把这种高内聚低耦合性的思想贯彻得非常透彻，在任何一个Activity中，都可以使用一个简单的Intent,通过startActivity或者startService,就可以把另外一个Activity或者Service启动起来为它服务，而且它根本上不依赖

3、这个Activity或者Service的实现，只需要知道它的字符串形式的名字即可，而广播机制更绝，它连接收者的名字都不需要知道。不过话又说回来，广播机制在Android系统中，也不算是什么创新的东西。如果读者了解J2EE或者COM,就会知道，在J2EE中，提供了消息驱动Bean(Message-DrivenBean),用来实现应用程序各个组件之间的消息传递；而在COM中，提供了连接点(ConnectionPoint)的概念，也是用来在应用程序各个组间间进行消息传递。无论是J2EE中的消息驱动Bean,还是COM中的连接点，或者Android系统的广播机制，它们的实现机理都是消息发布/订阅模式的

4、事件驱动模型，消息的生产者发布事件，而使用者订阅感兴趣的事件。废话说了一大堆，现在开始进入主题了，和前面的文章一样，我们通过具体的例子来介绍Android系统的广播机制。在这个例子中，有一个Service,它在另外一个线程中实现了一个计数器服务，每隔一秒钟就自动加1,然后将结果不断地反馈给应用程序中的界面线程，而界面线程中的Activity在得到这个反馈后，就会把结果显示在界面上。为什么要把计数器服务放在另外一个线程中进行呢？我们可以把这个计数器服务想象成是一个耗时的计算型逻辑，如果放在界面线程中去实现，那么势必就会导致应用程序不能响应界面事件，最后导致应用程序产生ANR(Applicatio

5、nNotResponding)问题。计数器线程为了把加1后的数字源源不断地反馈给界面线程，这时候就可以考虑使用广播机制了。首先在Android源代码工程中创建一个Android应用程序工程，名字就称为Broadcast吧。关于如何获得Android源代码工程，请参考在Ubuntu上下载、编译和安装Android最新源代码一文；关于如何在Android源代码工程中创建应用程序工程，请参考在Ubuntu上为Android系统内置Java应用程序测试ApplicationFrameworks层的硬件服务一文。这个应用程序工程定义了一个名为shy.luo.broadcast的package,这个例子的

6、源代码主要就是实现在这里了。下面，将会逐一介绍这个package里面的文件。首先，我们在src/shy/luo/broadcast/ICounterService.java文件中定义计数器的服务接口：viewplain1.packageshy.luo.broadcast;4.publicvoidstartCounter(intinitVal)5.publicvoidstopCounter。；6.3.publicinterfaceICounterService这个接口很简单,它只有两个成员函数，分别用来启动和停止计数器；启动计数时，还可以指定计数器的初始值。接着，我们来看一个应用程序的默认Act

7、ivity的实现，在src/shy/luo/broadcast/MainActivity.java件中:viewplain18.publicclassMainActivityextendsActivityimplementsOnClickListener19.privatefinalstaticStringLOG_TAG="shy.luo.broadcast.MainActivity"1.packageshy.luo.broadcast;2.3.importandroid.app.Activity;4.importandroid.content.BroadcastRecei

8、ver;5.importandroid.content.ComponentName;6.importandroid.content.Context;7.importandroid.content.Intent;8.importandroid.content.IntentFilter;9.importandroid.content.ServiceConnection;10.importandroid.os.Bundle;11.importandroid.os.IBinder;12.importandroid.util.Log;13.importandroid.view.View;14.impor

9、tandroid.view.View.OnClickListener;15.importandroid.widget.Button;16.importandroid.widget.TextView;17.21.privateButtonstartButton=null;22.privateButtonstopButton=null;23.privateTextViewcounterText=null20.;24.25.privateICounterServicecounterService=null;26.27.Override28.publicvoidonCreate(Bundlesaved

10、InstanceState)29.super.onCreate(savedInstanceState);30.setContentView(R.layout.main);31.32.startButton=(Button)findViewById(R.id.button_start);33. stopButton=(Button)findViewById(R.id.button_stop);34. counterText=(TextView)findViewById(R.id.textview_counter);35.36. startButton.setOnClickListener(thi

11、s);37. stopButton.setOnClickListener(this);38.39. startButton.setEnabled(true);40. stopButton.setEnabled(false);41.class);42. IntentbindIntent=newIntent(MainActivity.this,CounterService.43. bindService(bindIntent,serviceConnection,Context.BIND_AUTO_CREATE);44.45. Log.i(LOG_TAG,"MainActivityCrea

12、ted.");46. 47.48. Override49. publicvoidonResume()50. super.onResume();51.52. IntentFiltercounterActionFilter=newIntentFilter(CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION);53. registerReceiver(counterActionReceiver,counterActionFilter);54. 55.56. Override57. publicvoidonPause()58. super.onPause();59

13、. unregisterReceiver(counterActionReceiver);60. 61.62. Override63. publicvoidonDestroy()64. super.onDestroyO;65. unbindService(serviceConnection);66. 67.68. Override69. publicvoidonClick(Viewv)70. if(v.equals(startButton)71. if(counterService!=null)72. counterService.startCounter(0);73.74. startButt

14、on.setEnabled(false);75. stopButton.setEnabled(true);1.92.)elseif(v.equals(stopButton)if(counterService!=null)counterService.stopCounter();startButton.setEnabled(true);stopButton.setEnabled(false);privateBroadcastReceivercounterActionReceiver=newBroadcas

15、tReceiver()publicvoidonReceive(Contextcontext,Intentintent)intcounter=intent.getIntExtra(CounterService.COUNTER_VALUE,0);Stringtext=String.valueOf(counter);counterText.setText(text);93. Log.i(LOG_TAG,"Receivecounterevent");94. 95. ;96.97. privateServiceConnectionserviceConnection=newServic

16、eConnection()98. publicvoidonServiceConnected(ComponentNameclassName,IBinderservice)99. counterService=(CounterService.CounterBinder)service).getService();100.101. Log.i(LOG_TAG,"CounterServiceConnected");102. 103. publicvoidonServiceDisconnected(ComponentNameclassName)104. counterService=

17、null;105. Log.i(LOG_TAG,"CounterServiceDisconnected");106. 107. ;108. MainActivity的实现也很简单，它在创建(onCreate)的时候，会调用bindService函数来把计数器服务(CounterService)启动起来，它的第二个参数serviceConnection是一个ServiceConnection实例.计数器服务启动起来后，系统会调用这个实例的onServiceConnected函数将一个Binder对象传回来，通过调用这个Binder对象的getService函数，就可以获得计数

18、器服务接口。这里，把这个计数器服务接口保存在MainActivity的counterService成员变量中。同样，当我们调用unbindService停止计数器服务时，系统会调用这个实例的onServiceDisconnected函数告诉MainActivity,它与计数器服务的连接断开了。注意，这里通过调用bindService函数来启动Service时，这个Service与启动它的Activity是位于同一个进程中，它不像我们在前面一篇文章Android系统在新进程中启动自定义服务过程(startService)bindService启动服务的的原理分析中所描述那样在新的进程中启动服务，

19、后面我们再写一篇文章来分析过程。在MainActivity的onResume函数中，通过调用registerReceiver函数注册了一个广播接收器counterActionReceiver,它是一个BroadcastReceiver实例，并且指定了这个广播接收器只对CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION类型的广播感兴趣。当CounterService发出一个CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION类型的广播时，系统就会把这个广播发送到counterActionReceiver实例的onReceiver函数中去。在o

20、nReceive函数中，从参数intent中取出计数器当前的值，显示在界面上。MainActivity界面上有两个按钮，分别是StartCounter和StopCounter按钮，点击前者开始计数，而点击后者则停止计数。计数器服务CounterService实现在src/shy/luo/broadcast/CounterService.java文件中:viewplain1.packageshy.luo.broadcast;2.3.importandroid.app.Service;4.importandroid.content.Intent;5.importandroid.os.AsyncTa

21、sk;6.importandroid.os.Binder;7.importandroid.os.IBinder;8.importandroid.util.Log;9.10. publicclassCounterServiceextendsServiceimplementsICounterService11.privatefinalstaticStringLOG_TAG="shy.luo.broadcast.CounterService"12.13.publicfinalstaticStringBROADCAST_COUNTER_ACTION="shy.luo.br

22、oadcast.COUNTER_ACTION"14.publicfinalstaticStringCOUNTER_VALUE="shy.luo.broadcast.counter.value"15.16. privatebooleanstop=false;17.18. privatefinalIBinderbinder=newCounterBinder。;19.20. publicclassCounterBinderextendsBinder21. publicCounterServicegetService。22. returnCounterService.th

23、is;23. 24. 25.26. Override27. publicIBinderonBind(Intentintent)28. returnbinder;29. 30.31. Override32. publicvoidonCreate()33. super.onCreate();34.35. Log.i(LOG_TAG,"CounterServiceCreated.");36. 37.38. Override39. publicvoidonDestroyO40. Log.i(LOG_TAG,"CounterServiceDestroyed.");

24、41. 42.43. publicvoidstartCounter(intinitVal)44. AsyncTask<Integer,Integer,Integer>task=newAsyncTask<Integer,Integer,Integer>045. Override46. protectedIntegerdoInBackground(Integer.vals)47. IntegerinitCounter=vals0;48.49. stop=false;50. while(!stop)51. publishProgress(initCounter);52.53.

25、 try54. Thread.sleep(1000);55. catch(InterruptedExceptione)56. e.printStackTrace();57. 58.59. initCounter+;60. 61.62. returninitCounter;63. 64.65. Override66. protectedvoidonProgressUpdate(Integer.values)67. super.onProgressUpdate(values);68.69. intcounter=values0;70.71. Intentintent=newIntent(BROAD

26、CAST_COUNTER_ACTION);72. intent.putExtra(COUNTER_VALUE,counter);73.74. sendBroadcast(intent);75. 76.77. Override78. protectedvoidonPostExecute(Integerval)79. intcounter=val;80.81. Intentintent=newIntent(BROADCAST_COUNTER_ACTION);82. intent.putExtra(COUNTER_VALUE,counter);83.84. sendBroadcast(intent)

27、;85. 86.87. ;88.89. task.execute(0);90. 91.92. publicvoidstopCounter()93. stop=true;94. 95. 这个计数器服务实现了ICounterService接口。当这个服务被binderService函数启动时，系统会调用它的onBind函数，这个函数返回一个Binder对象给系统。上面我们说到，当MainActivity调用bindService函数来启动计数器服务器时，系统会调用MainActivity的ServiceConnection实例serviceConnection的onServiceConnected

28、函数通知MainActivity,这个服务已经连接上了，并且会通过这个函数传进来一个Binder远程对象,这个Binder远程对象就是来源于这里的onBind的返回值了。函数onBind返回的Binder对象是一个自定义的CounterBinder实例，它实现了一个getService成员函数。当系统通知MainActivity,计数器服务已经启动起来并且连接成功后，并且将这个Binder对象传给MainActivity时，MainActivity就会把这个Binder对象强制转换为CounterBinder实例，然后调用它的getService函数获得服务接口。这本MainActivity就

29、通过这个Binder对象和CounterService关联起来了。当MainActivity调用计数器服务接口的startCounter函数时，计数器服务并不是直接进入计数状态，而是通过使用异步任务(AsyncTask)在后台线程中进行计数。这里为什么要使用异步任务来在后台线程中进行计数呢？前面我们说过，这个计数过程是一个耗时的计算型逻辑，不能把它放在界面线程中进行，因为这里的CounterService启动时，并没有在新的进程中启动，它与MainActivity一样，运行在应用程序的界面线程中，因此，这里需要使用异步任务在在后台线程中进行计数。异步任务AsyncTask的具体用法可以参考官方

30、文档务实区J的execute(task.execute)方法时，当前调用线程就返回了，系统启动一个后台线程来执行这个异步任务实例的doInBackground函数，这个函数就是我们用来执行耗时计算的地方了，它会进入到一个循环中，每隔1秒钟就把计数器加1,然后进入休眠(Thread.sleep),醒过来，再重新这个计算过程。在计算的过程中，可以通过调用publishProgress函数来通知调用者当前计算的进度，好让调用者来更新界面，调用publishProgress函数的效果最终就是直入到这个异步任务实例的onProgressUpdate函数中，这里就可以把这个进度值以广播的形式(sendBr

31、oadcast)发送出去了，这里的进度值就定义为当前计数服务的计数值。当MainActivity调用计数器服务接口的stopCounter函数时，会告诉函数doInBackground停止执行计数(stop=true),于是，函数doInBackground就退出计数循环，然后将最终计数结果返回了，返回的结果最后进入到onPostExecute函数中，这个函数同样通过广播的形式(sendBroadcast)把这个计数结果广播出去。计算器服务就介绍到这里了，下面我们看看应用程序的配置文件AndroidManifest.xml:viewplain1. <?xmlversion="1

32、.0"encoding="utf-8"?>2. manifestxmlns:android="3. package="shy.luo.broadcast"4. android:versionCode="1"5. android:versionName="1.0">6. <applicationandroid:icon="drawable/icon"android:label="string/app_name">7. <acti

33、vityandroid:name=".MainActivity"8. android:label="string/app_name">9. <intent-filter>10. <actionandroid:name="ent.action.MAIN"/>11. <categoryandroid:name="ent.category.LAUNCHER"/>12. </intent-filter>13. </act

34、ivity>14. <serviceandroid:name=".CounterService"15. android:enabled="true">16. </service>17. </application>18. /manifest这个配置文件很简单，只是告诉系统，它有一个Activity和一个Service。再来看MainActivity的界面文件，它定义在res/layout/main.xml文件中：viewplain1. <?xmlversion="1.0"encoding

35、="utf-8"?>2. <LinearLayoutxmlns:android="3. android:orientation="vertical"4. android:layout_width="fill_parent".5.46.47.android:layout_height=&q

36、uot;fill_parent”android:gravity="center"><LinearLayoutandroid:layout_width="fill_parent"android:layout_height="wrap_content"android:layout_marginBottom="10px"android:orientation="horizontal"android:gravity="center"><TextViewandr

37、oid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_marginRight="4px"android:gravity="center"android:text="string/counter"></TextView><TextViewandroid:id="+id/textview_counter"android:layout_width=&

38、quot;wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:gravity="center"android:text="0"></TextView></LinearLayout><LinearLayoutandroid:layout_widthandroid:layout_heightandroid:orientation="fill_parent"="wrap_content"=&qu

39、ot;horizontal"android:gravity="center"><Buttonandroid:id="+id/button_start"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:gravity="center"android:text="string/start"></Button><Buttonand

40、roid:id="+id/button_stop"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:gravity="center"android:text="string/stop"></Button></LinearLayout>48.</LinearLayout>这个界面配置文件也很简单，等一下我们在模拟器把这个应用程序启动起来后，就可以看到

41、它的截图了。应用程序用到的字符串资源文件位于res/values/strings.xml文件中:viewplain1.<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>2.<resources>3.<stringname="app_name">Broadcast</string>4.<stringname="counter">Counter:</string>5.<stringname="start&quo

42、t;>StartCounter</string>6.<stringname="stop">StopCounter</string>7.</resources>最后，我们还要在工程目录下放置一个编译脚本文件Android.mk:viewplain1. LOCAL_PATH尸$(callmy-dir)2. include$(CLEAR_VARS)3.4. LOCAL_MODULE_TAGS=optional5.6. LOCAL_SRC_FILES:=$(callall-subdir-java-files)7.8. LOCAL

43、_PACKAGE_NAME=Broadcast9.10. include$(BUILD_PACKAGE)接下来就要编译了。有关如何单独编译Android源代码工程的模块，以及如何打包system.img,请参考如何单独编译Android源代码中的模块一文。执行以下命令进行编译和打包:viewplain1. USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$mmmpackages/experimental/Broadcast2. USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$makesnod这样，打包女？的Android系统镜像文件system.img就包含我们前面创

44、建的Broadcast应用程序了再接下来，就是运行模拟器来运行我们的例子了。关于如何在Android源代码工程中运行模拟器,请参考在Ubuntu上下载、编译和安装Android最新源代码一文。执行以下命令启动模拟器：viewplain1.USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$emulator模拟器启动起，就可以AppLauncher中找到Broadcast应用程序图标，接着把它启动起来，然后点击界面上的StartCounter按钮，就可以把计数器服务启动起来了，计数器服务又通过广播把计数值反馈给MainActivity,于是，我们就会在MainActivity界面看到计

45、数器的值不断地增加了：5S54:<buitd>35ri4:26BroadcastCounter:26StopCounter峥这样，使用广播的例子就介绍完了。回顾一下，使用广播的两个步骤：1.广播的接收者需要通过调用registerReceiver函数告诉系统，它对什么样的广播有兴趣，即指定IntentFilter,并且向系统注册广播接收器，即指定BroadcastReceiver:viewplain1. IntentFiltercounterActionFilter=newIntentFilter(CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION);2. registerReceiver(counterAct