前面我們介紹了Android系統的廣播機制，從本質來說，它是一種消息訂閱/發布機制，因此，使用這種消息驅動模型的第一步便是訂閱消息；而對Android應用程序來說，訂閱消息其實就是注冊廣播接收器，本文將探討Android應用程序是如何注冊廣播接收器以及把廣播接收器注冊到哪里去的。
在Android的廣播機制中，ActivityManagerService扮演著廣播中心的角色，負責系統中所有廣播的注冊和發布操作，因此，Android應用程序注冊廣播接收器的過程就把是廣播接收器注冊到ActivityManagerService的過程。Android應用程序是通過調用ContextWrapper類的registerReceiver函數來把廣播接收器BroadcastReceiver注冊到ActivityManagerService中去的，而ContextWrapper類本身又借助ContextImpl類來注冊廣播接收器。
在Android應用程序框架中，Activity和Service類都繼承了ContextWrapper類，因此，我們可以在Activity或者Service的子類中調用registerReceiver函數來注冊廣播接收器。Activity、Service、ContextWrapper和ContextImpl這四個類的關系可以參考前面Android系統在新進程中啟動自定義服務過程（startService）的原理分析一文中描述的Activity類圖。
這篇文章還是繼續以實例來進行情景分析，所用到的例子便是上一篇文章Android系統中的廣播（Broadcast）機制簡要介紹和學習計劃里面介紹的應用程序了，所以希望讀者在繼續閱讀本文之前，先看看這篇文章；又由于Android應用程序是把廣播接器注冊到ActivityManagerService中去的，因此，這里又會涉入到Binder進程間通信機制，所以希望讀者對Android系統的Binder進程間通信機制有所了解，具體請參考Android進程間通信（IPC）機制Binder簡要介紹和學習計劃一文。
開始進入主題了，在Android系統中的廣播（Broadcast）機制簡要介紹和學習計劃一文所介紹的例子中，注冊廣播接收器的操作是MainActivity發起的，我們先來看看注冊過程的序列圖：
在分析這個序列圖之前，我們先來看一下MainActivity是如何調用registerReceiver函數來注冊廣播接收器的：
public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {
......
@Override
public void onResume() {
super.onResume();
IntentFilter counterActionFilter = new IntentFilter(CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION);
registerReceiver(counterActionReceiver, counterActionFilter);
}
......
} MainActivity在onResume函數里，通過其父類ContextWrapper的registerReceiver函數注冊了一個BroadcastReceiver實例counterActionReceiver，并且通過IntentFilter實例counterActionFilter告訴ActivityManagerService，它要訂閱的廣播是CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION類型的，這樣，ActivityManagerService在收到CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION類型的廣播時，就會分發給counterActionReceiver實例的onReceive函數。
接下來，就開始分析注冊過程中的每一個步驟了。
Step 1. ContextWrapper.registerReceiver
這個函數實現在frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java文件中：
public class ContextWrapper extends Context {
Context mBase;
......
@Override
public Intent registerReceiver(
BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter) {
return mBase.registerReceiver(receiver, filter);
}
......
} 這里的成員變量mBase是一個ContextImpl實例，想知道為什么，可以回過頭去看看
Android應用程序啟動過程源代碼分析這篇文章>~<。
Step 2. ContextImpl.registerReceiver
這個函數實現在frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java文件中：
class ContextImpl extends Context {
......
@Override
public Intent registerReceiver(BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter) {
return registerReceiver(receiver, filter, null, null);
}
@Override
public Intent registerReceiver(BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter,
String broadcastPermission, Handler scheduler) {
return registerReceiverInternal(receiver, filter, broadcastPermission,
scheduler, getOuterContext());
}
private Intent registerReceiverInternal(BroadcastReceiver receiver,
IntentFilter filter, String broadcastPermission,
Handler scheduler, Context context) {
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 {
return ActivityManagerNative.getDefault().registerReceiver(
mMainThread.getApplicationThread(),
rd, filter, broadcastPermission);
} catch (RemoteException e) {
return null;
}
}
......
} 通過兩個函數的中轉，最終就進入到ContextImpl.registerReceiverInternal這個函數來了。這里的成員變量mPackageInfo是一個LoadedApk實例，它是用來負責處理廣播的接收的，在后面一篇文章講到廣播的發送時（sendBroadcast），會詳細描述。參數broadcastPermission和scheduler都為null，而參數context是上面的函數通過調用函數getOuterContext得到的，這里它就是指向MainActivity了，因為MainActivity是繼承于Context類的，因此，這里用Context類型來引用。
由于條件mPackageInfo != null和context != null都成立，而且條件scheduler == null也成立，于是就調用mMainThread.getHandler來獲得一個Handler了，這個Hanlder是后面用來分發ActivityManagerService發送過的廣播用的。這里的成員變量mMainThread是一個ActivityThread實例，在前面Android應用程序啟動過程源代碼分析這篇文章也描述過了。我們先來看看ActivityThread.getHandler函數的實現，然后再回過頭來繼續分析ContextImpl.registerReceiverInternal函數。
Step 3. ActivityThread.getHandler
這個函數實現在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：
public final class ActivityThread {
......
final H mH = new H();
private final class H extends Handler {
......
public void handleMessage(Message msg) {
......
switch (msg.what) {
......
}
......
}
......
}
......
final Handler getHandler() {
return mH;
}
......
} 有了這個Handler之后，就可以分發消息給應用程序處理了。
再回到上一步的ContextImpl.registerReceiverInternal函數中，它通過mPackageInfo.getReceiverDispatcher函數獲得一個IIntentReceiver接口對象rd，這是一個Binder對象，接下來會把它傳給ActivityManagerService，ActivityManagerService在收到相應的廣播時，就是通過這個Binder對象來通知MainActivity來接收的。
我們也是先來看一下mPackageInfo.getReceiverDispatcher函數的實現，然后再回過頭來繼續分析ContextImpl.registerReceiverInternal函數。
Step 4. LoadedApk.getReceiverDispatcher
這個函數實現在frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java文件中：
final class LoadedApk {
......
public IIntentReceiver getReceiverDispatcher(BroadcastReceiver r,
Context context, Handler handler,
Instrumentation instrumentation, boolean registered) {
synchronized (mReceivers) {
LoadedApk.ReceiverDispatcher rd = null;
HashMap<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 HashMap<BroadcastReceiver, LoadedApk.ReceiverDispatcher>();
mReceivers.put(context, map);
}
map.put(r, rd);
}
} else {
rd.validate(context, handler);
}
return rd.getIIntentReceiver();
}
}
......
static final class ReceiverDispatcher {
final static class InnerReceiver extends IIntentReceiver.Stub {
final WeakReference<LoadedApk.ReceiverDispatcher> mDispatcher;
......
InnerReceiver(LoadedApk.ReceiverDispatcher rd, boolean strong) {
mDispatcher = new WeakReference<LoadedApk.ReceiverDispatcher>(rd);
......
}
......
}
......
final IIntentReceiver.Stub mIIntentReceiver;
final Handler mActivityThread;
......
ReceiverDispatcher(BroadcastReceiver receiver, Context context,
Handler activityThread, Instrumentation instrumentation,
boolean registered) {
......
mIIntentReceiver = new InnerReceiver(this, !registered);
mActivityThread = activityThread;
......
}
......
IIntentReceiver getIIntentReceiver() {
return mIIntentReceiver;
}
}
......
}
在LoadedApk.getReceiverDispatcher函數中，首先看一下參數r是不是已經有相應的ReceiverDispatcher存在了，如果有，就直接返回了，否則就新建一個ReceiverDispatcher，并且以r為Key值保在一個HashMap中，而這個HashMap以Context，這里即為MainActivity為Key值保存在LoadedApk的成員變量mReceivers中，這樣，只要給定一個Activity和BroadcastReceiver，就可以查看LoadedApk里面是否已經存在相應的廣播接收發布器ReceiverDispatcher了。
在新建廣播接收發布器ReceiverDispatcher時，會在構造函數里面創建一個InnerReceiver實例，這是一個Binder對象，實現了IIntentReceiver接口，可以通過ReceiverDispatcher.getIIntentReceiver函數來獲得，獲得后就會把它傳給ActivityManagerService，以便接收廣播。在ReceiverDispatcher類的構造函數中，還會把傳進來的Handle類型的參數activityThread保存下來，以便后面在分發廣播的時候使用。
現在，再回到ContextImpl.registerReceiverInternal函數，在獲得了IIntentReceiver類型的Binder對象后，就開始要把它注冊到ActivityManagerService中去了。
Step 5. ActivityManagerProxy.registerReceiver
這個函數實現在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java文件中：
class ActivityManagerProxy implements IActivityManager
{
......
public Intent registerReceiver(IApplicationThread caller,
IIntentReceiver receiver,
IntentFilter filter, String perm) throws RemoteException
{
Parcel data = Parcel.obtain();
Parcel reply = Parcel.obtain();
data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);
data.writeStrongBinder(caller != null ? caller.asBinder() : null);
data.writeStrongBinder(receiver != null ? receiver.asBinder() : null);
filter.writeToParcel(data, 0);
data.writeString(perm);
mRemote.transact(REGISTER_RECEIVER_TRANSACTION, data, reply, 0);
reply.readException();
Intent intent = null;
int haveIntent = reply.readInt();
if (haveIntent != 0) {
intent = Intent.CREATOR.createFromParcel(reply);
}
reply.recycle();
data.recycle();
return intent;
}
......
}
這個函數通過Binder驅動程序就進入到ActivityManagerService中的registerReceiver函數中去了。
Step 6. ActivityManagerService.registerReceiver
這個函數實現在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：
public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
......
public Intent registerReceiver(IApplicationThread caller,
IIntentReceiver receiver, IntentFilter filter, String permission) {
synchronized(this) {
ProcessRecord callerApp = null;
if (caller != null) {
callerApp = getRecordForAppLocked(caller);
if (callerApp == null) {
......
}
}
List allSticky = null;
// Look for any matching sticky broadcasts...
Iterator actions = filter.actionsIterator();
if (actions != null) {
while (actions.hasNext()) {
String action = (String)actions.next();
allSticky = getStickiesLocked(action, filter, allSticky);
}
} else {
......
}
// The first sticky in the list is returned directly back to
// the client.
Intent sticky = allSticky != null ? (Intent)allSticky.get(0) : null;
......
if (receiver == null) {
return sticky;
}
ReceiverList rl
= (ReceiverList)mRegisteredReceivers.get(receiver.asBinder());
if (rl == null) {
rl = new ReceiverList(this, callerApp,
Binder.getCallingPid(),
Binder.getCallingUid(), receiver);
if (rl.app != null) {
rl.app.receivers.add(rl);
} else {
......
}
mRegisteredReceivers.put(receiver.asBinder(), rl);
}
BroadcastFilter bf = new BroadcastFilter(filter, rl, permission);
rl.add(bf);
......
mReceiverResolver.addFilter(bf);
// Enqueue broadcasts for all existing stickies that match
// this filter.
if (allSticky != null) {
......
}
return sticky;
}
}
......
} 函數首先是獲得調用registerReceiver函數的應用程序進程記錄塊：
ProcessRecord callerApp = null;
if (caller != null) {
callerApp = getRecordForAppLocked(caller);
if (callerApp == null) {
......
}
} 這里得到的便是上一篇文章
Android系統中的廣播（Broadcast）機制簡要介紹和學習計劃里面介紹的應用程序Broadcast的進程記錄塊了，MainActivity就是在里面啟動起來的。
List allSticky = null;
// Look for any matching sticky broadcasts...
Iterator actions = filter.actionsIterator();
if (actions != null) {
while (actions.hasNext()) {
String action = (String)actions.next();
allSticky = getStickiesLocked(action, filter, allSticky);
}
} else {
......
}
// The first sticky in the list is returned directly back to
// the client.
Intent sticky = allSticky != null ? (Intent)allSticky.get(0) : null; 這里傳進來的filter只有一個action，就是前面描述的CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION了，這里先通過getStickiesLocked函數查找一下有沒有對應的sticky intent列表存在。什么是Sticky Intent呢？我們在最后一次調用sendStickyBroadcast函數來發送某個Action類型的廣播時，系統會把代表這個廣播的Intent保存下來，這樣，后來調用registerReceiver來注冊相同Action類型的廣播接收器，就會得到這個最后發出的廣播。這就是為什么叫做Sticky Intent了，這個最后發出的廣播雖然被處理完了，但是仍然被粘住在ActivityManagerService中，以便下一個注冊相應Action類型的廣播接收器還能繼承處理。
這里，假設我們不使用sendStickyBroadcast來發送CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION類型的廣播，于是，這里得到的allSticky和sticky都為null了。
繼續往下看，這里傳進來的receiver不為null，于是，繼續往下執行：
ReceiverList rl
= (ReceiverList)mRegisteredReceivers.get(receiver.asBinder());
if (rl == null) {
rl = new ReceiverList(this, callerApp,
Binder.getCallingPid(),
Binder.getCallingUid(), receiver);
if (rl.app != null) {
rl.app.receivers.add(rl);
} else {
......
}
mRegisteredReceivers.put(receiver.asBinder(), rl);
} 這里其實就是把廣播接收器receiver保存一個ReceiverList列表中，這個列表的宿主進程是rl.app，這里就是MainActivity所在的進程了，在ActivityManagerService中，用一個進程記錄塊來表示這個應用程序進程，它里面有一個列表receivers，專門用來保存這個進程注冊的廣播接收器。接著，又把這個ReceiverList列表以receiver為Key值保存在ActivityManagerService的成員變量mRegisteredReceivers中，這些都是為了方便在收到廣播時，快速找到對應的廣播接收器的。
再往下看：
BroadcastFilter bf = new BroadcastFilter(filter, rl, permission);
rl.add(bf);
......
mReceiverResolver.addFilter(bf); 上面只是把廣播接收器receiver保存起來了，但是還沒有把它和filter關聯起來，這里就創建一個BroadcastFilter來把廣播接收器列表rl和filter關聯起來，然后保存在ActivityManagerService中的成員變量mReceiverResolver中去。
這樣，廣播接收器注冊的過程就介紹完了，比較簡單，但是工作又比較瑣碎，主要就是將廣播接收器receiver及其要接收的廣播類型filter保存在ActivityManagerService中，以便以后能夠接收到相應的廣播并進行處理，在下一篇文章，我們將詳細分析這個過程，敬請關注。
作者：Luoshengyang 發表于2011-9-2 1:26:33
原文鏈接
posted on 2012-04-17 21:32
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