Android应用程序注册广播接收器registerReceiver的过程分析.docx

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Android应用程序注册广播接收器registerReceiver的过程分析

    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：

viewplain

1.public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {    

2.    ......  

3.  

4.    @Override     

5.    public void onResume（） {    

6.        super.onResume（）;    

7.  

8.        IntentFilter counterActionFilter = new IntentFilter（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。

     Step1.ContextWrapper.registerReceiver

     这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java文件中：

viewplain

1.public class ContextWrapper extends Context {  

2.    Context mBase;  

3.    ......  

4.  

5.    @Override  

6.    public Intent registerReceiver（  

7.        BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter） {  

8.        return mBase.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>~<。

     Step2.ContextImpl.registerReceiver

     这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java文件中：

viewplain

1.class ContextImpl extends Context {  

2.    ......  

3.  

4.    @Override  

5.    public Intent registerReceiver（BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter） {  

6.        return registerReceiver（receiver, filter, null, null）;  

7.    }  

8.  

9.    @Override  

10.    public Intent registerReceiver（BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter,  

11.            String broadcastPermission, Handler scheduler） {  

12.        return registerReceiverInternal（receiver, filter, broadcastPermission,  

13.            scheduler, getOuterContext（））;  

14.    }  

15.  

16.    private Intent registerReceiverInternal（BroadcastReceiver receiver,  

17.            IntentFilter filter, String broadcastPermission,  

18.            Handler scheduler, Context context） {  

19.        IIntentReceiver rd = 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.            } else {  

29.                ......  

30.            }  

31.        }  

32.        try {  

33.            return ActivityManagerNative.getDefault（）.registerReceiver（  

34.                    mMainThread.getApplicationThread（）,  

35.                    rd, filter, broadcastPermission）;  

36.        } catch （RemoteException e） {  

37.                return null;  

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。

     Step3.ActivityThread.getHandler

     这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

viewplain

1.public final class ActivityThread {  

2.    ......  

3.  

4.    final H mH = new H（）;  

5.  

6.    private final class H extends Handler {  

7.        ......  

8.  

9.        public void handleMessage（Message msg） {  

10.            ......  

11.  

12.            switch （msg.what） {  

13.            ......  

14.            }  

15.  

16.            ......  

17.        }  

18.  

19.        ......  

20.  

21.    }  

22.  

23.    ......  

24.  

25.    final Handler getHandler（） {  

26.        return mH;  

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。

     Step4.LoadedApk.getReceiverDispatcher

     这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java文件中：

viewplain

1.final class LoadedApk {  

2.    ......  

3.  

4.    public IIntentReceiver getReceiverDispatcher（BroadcastReceiver r,  

5.            Context context, Handler handler,  

6.            Instrumentation instrumentation, boolean registered） {  

7.        synchronized （mReceivers） {  

8.            LoadedApk.ReceiverDispatcher rd = null;  

9.            HashMap map = 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 = new ReceiverDispatcher（r, context, handler,  

18.                    instrumentation, registered）;  

19.                if （registered） {  

20.                    if （map == null） {  

21.                        map = new HashMap（）;  

22.                        mReceivers.put（context, map）;  

23.                    }  

24.                    map.put（r, rd）;  

25.                }  

26.            } else {  

27.                rd.validate（context, handler）;  

28.            }  

29.            return rd.getIIntentReceiver（）;  

30.        }  

31.    }  

32.  

33.    ......  

34.  

35.    static final class ReceiverDispatcher {  

36.  

37.        final static class InnerReceiver extends IIntentReceiver.Stub {  

38.            final WeakReference mDispatcher;  

39.            ......  

40.  

41.            InnerReceiver（LoadedApk.ReceiverDispatcher rd, boolean strong） {  

42.                mDispatcher = new WeakReference（rd）;  

43.                ......  

44.            }  

45.  

46.            ......  

47.        }  

48.  

49.        ......  

50.  

51.        final IIntentReceiver.Stub mIIntentReceiver;  

52.        final Handler mActivityThread;  

53.  

54.        ......  

55.  

56.        ReceiverDispatcher（BroadcastReceiver receiver, Context context,  

57.                Handler activityThread, Instrumentation instrumentation,  

58.                boolean registered） {  

59.            ......  

60.  

61.            mIIntentReceiver = new InnerReceiver（this, !

registered）;  

62.            mActivityThread = activityThread;  

63.              

64.            ......  

65.        }  

66.  

67.        ......  

68.  

69.        IIntentReceiver getIIntentReceiver（） {  

70.            return mIIntentReceiver;  

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。

     Step5.ActivityManagerProxy.registerReceiver

     这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java文件中：

viewplain

1.class ActivityManagerProxy implements IActivityManager  

2.