第 9 章 广播组件Broadcast
第 9 章 广播组件Broadcast
本章介绍Android4大组件之一Broadcast的基本概念和常见用法。主要包括如何发送和接收应用自身的广播、如何监听和处理设备发出来的系统广播、如何监听因为屏幕变更导致App界面改变的状态事件。
9.1 收发应用广播
本节介绍应用广播的几种收发形式,包括如何收发标准广播、如何收发有序广播、如何收发静态广播等。
9.1.1 收发标准广播
App在运行的时候有各种各样的数据流转,有的数据从上一个页面流向下一个页面,此时可通过意图在活动之间传递包裹;有的数据从应用内存流向存储卡,此时可进行文件读写操作。还有的数据流向千奇百怪,比如活动页面向碎片传递数据,按照“8.4.2 碎片的动态注册”小节的描述,尚可调用setArguments和getArguments方法存取参数;然而若是由碎片向活动页面传递数据,就没有类似setResult这样回馈结果的方法了。
随着App工程的代码量日益增长,承载数据流通的管道会越发不够用,好比装修房子的时候,给每个房间都预留了网线插口,只有插上网线才能上网。可是现在联网设备越来越多,除了电脑之外,电视也要联网,平板也要联网,乃至空调都要联网,如此一来网口早就不够用了。那怎样解决众多设备的联网问题呢?原来家家户户都配了无线路由器,路由器向四周发射WiFi信号,各设备只要安装了无线网卡,就能接收WiFi信号从而连接上网。于是“发射器+接收器”的模式另辟蹊径,比起网线这种固定管道要灵活得多,无须拉线即可随时随地传输数据。
Android的广播机制正是借鉴了WiFi的通信原理,不必搭建专门的通路,就能在发送方与接收方之间建立连接。同时广播(Broadcast)也是Android的四大组件之一,它用于Android各组件之间的灵活通信,与活动的区别在于:
( 1 )活动只能一对一通信;而广播可以一对多,一人发送广播,多人接收处理。
( 2 )对于发送方来说,广播不需要考虑接收方有没有在工作,接收方在工作就接收广播,不在工作就丢弃广播。
( 3 )对于接收方来说,因为可能会收到各式各样的广播,所以接收方要自行过滤符合条件的广播,之后再解包处理。
与广播有关的方法主要有以下 3 个。
sendBroadcast:发送广播。
registerReceiver:注册广播的接收器,可在onStart或onResume方法中注册接收器。
unregisterReceiver:注销广播的接收器,可在onStop或onPause方法中注销接收器。
具体到编码实现上,广播的收发过程可分为 3 个步骤:发送标准广播、定义广播接收器、开关广播接收器,分别说明如下。
1 .发送标准广播
广播的发送操作很简单,一共只有两步:先创建意图对象,再调用sendBroadcast方法发送广播即可。 不过要注意,意图对象需要指定广播的动作名称,如同每个路由器都得给自己的WiFi起个名称一般,这样接收方才能根据动作名称判断来的是李逵而不是李鬼。下面是通过点击按钮发送广播的活动页面代码:
(完整代码见chapter09\src\main\java\com\example\chapter09\BroadStandardActivity.java)
public class BroadStandardActivity extends AppCompatActivity implements
View.OnClickListener {
private final static String TAG = "BroadStandardActivity";
// 这是广播的动作名称,发送广播和接收广播都以它作为接头暗号
private final static String STANDARD_ACTION =
"com.example.chapter09.standard";
private TextView tv_standard; // 声明一个文本视图对象
private String mDesc = "这里查看标准广播的收听信息";
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_broad_standard);
tv_standard = findViewById(R.id.tv_standard);
tv_standard.setText(mDesc);
findViewById(R.id.btn_send_standard).setOnClickListener(this);
}
@Override
public void onClick(View v) {
if (v.getId() == R.id.btn_send_standard) {
Intent intent = new Intent(STANDARD_ACTION); // 创建指定动作的意图
sendBroadcast(intent); // 发送标准广播
}
}
}
2 .定义广播接收器
广播发出来之后,还得有设备去接收广播,也就是需要广播接收器。接收器主要规定两个事情,一个是接收什么样的广播,另一个是收到广播以后要做什么。由于接收器的处理逻辑大同小异,因此Android提供了抽象之后的接收器基类BroadcastReceiver,开发者自定义的接收器都从BroadcastReceiver派生而来。新定义的接收器需要重写onReceive方法,方法内部先判断当前广播是否符合待接收的广播名称,校验通过再开展后续的业务逻辑。下面是广播接收器的一个定义代码例子:
// 定义一个标准广播的接收器
private class StandardReceiver extends BroadcastReceiver {
// 一旦接收到标准广播,马上触发接收器的onReceive方法
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
// 广播意图非空,且接头暗号正确
if (intent != null && intent.getAction().equals(STANDARD_ACTION)) {
mDesc = String.format("%s\n%s 收到一个标准广播", mDesc,
DateUtil.getNowTime());
tv_standard.setText(mDesc);
}
}
}
3 .开关广播接收器
为了避免资源浪费,还要求合理使用接收器。就像WiFi上网,需要上网时才打开WiFi,不需要上网时就关闭WiFi。广播接收器也是如此,活动页面启动之后才注册接收器,活动页面停止之际就注销接收器。在注册接收器的时候,允许事先指定只接收某种类型的广播,即通过意图过滤器挑选动作名称一致的广播。接收器的注册与注销代码示例如下:
private StandardReceiver standardReceiver; // 声明一个标准广播的接收器实例
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
standardReceiver = new StandardReceiver(); // 创建一个标准广播的接收器
// 创建一个意图过滤器,只处理STANDARD_ACTION的广播
IntentFilter filter = new IntentFilter(STANDARD_ACTION);
registerReceiver(standardReceiver, filter); // 注册接收器,注册之后才能正常接收广播
}
@Override
protected void onStop() {
super.onStop();
unregisterReceiver(standardReceiver); // 注销接收器,注销之后就不再接收广播
}
完成上述 3 个步骤后,便构建了广播从发送到接收的完整流程。运行测试App,初始的广播界面如图9-1所示,点击发送按钮触发广播,界面下方立刻刷新广播日志,如图9-2所示,可见接收器正确收到广播并成功打印日志。
图9-1 准备接收标准广播
图9-2 收听到了标准广播
9.1.2 收发有序广播
由于广播没指定唯一的接收者,因此可能存在多个接收器,每个接收器都拥有自己的处理逻辑。这种机制固然灵活,却不够严谨,因为不同接收器之间也许有矛盾。比如只要办了借书证,大家都能借阅图书馆的藏书,不过一本书被读者甲借出去之后,读者乙就不能再借这本书了,必须等到读者甲归还了该书之后,读者乙方可继续借阅此书。这个借书场景体现了一种有序性,即图书是轮流借阅着的,且同时刻仅能借给一位读者,只有前面的读者借完归还,才轮到后面的读者借阅。另外,读者甲一定会归还此书吗?可能读者甲对该书爱不释手,从图书馆高价买断了这本书;也可能读者甲粗心大意,不小心弄丢了这本书。不管是哪种情况,读者甲都无法还书,导致正在排队的读者乙无书可借。这种借不到书的场景体现了一种依赖关系,即使读者乙迫不及待地想借到书,也得看读者甲的心情,要是读者甲因为各种理由没能还书,那么读者乙就白白排队了。上述的借书业务对应到广播的接收功能,则要求实现下列的处理逻辑:
( 1 )一个广播存在多个接收器,这些接收器需要排队收听广播,这意味着该广播是条有序广播。
( 2 )先收到广播的接收器A,既可以让其他接收器继续收听广播,也可以中断广播不让其他接收器收听。
至于如何实现有序广播的收发,则需完成以下的 3 个编码步骤:
1 .发送广播时要注明这是个有序广播
之前发送标准广播用到了sendBroadcast方法,可是该方法发出来的广播是无序的。只有调用sendOrderedBroadcast方法才能发送有序广播,具体的发送代码示例如下:
(完整代码见chapter09\src\main\java\com\example\chapter09\BroadOrderActivity.java)
Intent intent = new Intent(ORDER_ACTION); // 创建一个指定动作的意图
sendOrderedBroadcast(intent, null); // 发送有序广播
2 .定义有序广播的接收器
接收器的定义代码基本不变,也要从BroadcastReceiver继承而来,唯一的区别是有序广播的接收器允许中断广播。倘若在接收器的内部代码调用abortBroadcast方法,就会中断有序广播,使得后面的接收器不能再接收该广播。下面是有序广播的两个接收器代码例子:
private OrderAReceiver orderAReceiver; // 声明有序广播接收器A的实例
// 定义一个有序广播的接收器A
private class OrderAReceiver extends BroadcastReceiver {
// 一旦接收到有序广播,马上触发接收器的onReceive方法
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
if (intent != null && intent.getAction().equals(ORDER_ACTION)) {
String desc = String.format("%s%s 接收器A收到一个有序广播\n",
tv_order.getText().toString(),
DateUtil.getNowTime());
tv_order.setText(desc);
if (ck_abort.isChecked()) {
abortBroadcast(); // 中断广播,此时后面的接收器无法收到该广播
}
}
}
}
private OrderBReceiver orderBReceiver; // 声明有序广播接收器B的实例
// 定义一个有序广播的接收器B
private class OrderBReceiver extends BroadcastReceiver {
// 一旦接收到有序广播B,马上触发接收器的onReceive方法
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
if (intent != null && intent.getAction().equals(ORDER_ACTION)) {
String desc = String.format("%s%s 接收器B收到一个有序广播\n",
tv_order.getText().toString(),
DateUtil.getNowTime());
tv_order.setText(desc);
if (ck_abort.isChecked()) {
abortBroadcast(); // 中断广播,此时后面的接收器无法收到该广播
}
}
}
}
3 .注册有序广播的多个接收器
接收器的注册操作同样调用registerReceiver方法,为了给接收器排队,还需调用意图过滤器的setPriority方法设置优先级,优先级越大的接收器,越先收到有序广播。如果不设置优先级,或者两个接收器的优先级相等,那么越早注册的接收器,会越先收到有序广播。譬如以下的广播注册代码,尽管接收器A更早注册,但接收器B的优先级更高,结果先收到广播的应当是接收器B。
orderAReceiver = new OrderAReceiver(); // 创建一个有序广播的接收器A
// 创建一个意图过滤器A,只处理ORDER_ACTION的广播
IntentFilter filterA = new IntentFilter(ORDER_ACTION);
filterA.setPriority(8); // 设置过滤器A的优先级,数值越大优先级越高
registerReceiver(orderAReceiver, filterA); // 注册接收器A,注册之后才能正常接收广播
orderBReceiver = new OrderBReceiver(); // 创建一个有序广播的接收器B
// 创建一个意图过滤器A,只处理ORDER_ACTION的广播
IntentFilter filterB = new IntentFilter(ORDER_ACTION);
filterB.setPriority(10); // 设置过滤器B的优先级,数值越大优先级越高
registerReceiver(orderBReceiver, filterB); // 注册接收器B,注册之后才能正常接收广播
接下来通过测试页面演示有序广播的收发,如果没要求中断广播,则有序广播的接收界面如图9-3所示,此时接收器B和接收器A依次收到了广播;如果要求中断广播,则有序广播的接收界面如图9-4所示,此时只有接收器B收到了广播。
图9-3 依次接收有序广播
图9-4 中途打断有序广播
9.1.3 收发静态广播
前面几节使用广播之时,无一例外在代码中注册接收器。可是同为 4 大组件,活动(activity)、服务(service)、内容提供器(provider)都能在AndroidManifest.xml注册,为啥广播只能在代码中注册呢?其实广播接收器也能在AndroidManifest.xml注册,并且注册时候的节点名为receiver,一旦接收器在AndroidManifest.xml注册,就无须在代码中注册了。在AndroidManifest.xml中注册接收器,该方式被称作静态注册;而在代码中注册接收器,该方式被称作动态注册。之所以罕见静态注册,是因为静态注册容易导致安全问题,故而Android 8.0之后废弃了大多数静态注册。话虽如此,Android倒也没有彻底禁止静态注册,只要满足特定的编码条件,那么依然能够通过静态方式注册接收器。具体注册步骤说明如下。
首先右击当前模块的默认包,依次选择右键菜单的New→Package,创建名为receiver的新包,用于存放静态注册的接收器代码。其次右击刚创建的receiver包,依次选择右键菜单的New→Other→Broadcast Receiver,弹出如图9-5所示的组件创建对话框。
图9-5 广播组件的创建对话框
在组件创建对话框的Class Name一栏填写接收器的类名,比如ShockReceiver,再单击对话框右下角的Finish按钮。之后Android Studio自动在receiver包内创建代码文件ShockReceiver.java,且接收器的默认代码如下所示:
public class ShockReceiver extends BroadcastReceiver {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
}
}
同时AndroidManifest.xml自动添加接收器的节点配置,默认的receiver配置如下所示:
<receiver
android:name=".receiver.ShockReceiver"
android:enabled="true"
android:exported="true"></receiver>
然而自动生成的接收器不仅啥都没干,还丢出一个异常UnsupportedOperationException。明显这个接收器没法用,为了感知到接收器正在工作,可以考虑在onReceive方法中记录日志,也可在该方法中震动手机。因为ShockReceiver未依附于任何活动,自然无法直接操作界面控件,所以只能观察程序日志,或者干脆让手机摇晃起来。实现手机震动之时,要调用getSystemService方法,先从系统服务VIBRATOR_SERVICE获取震动管理器Vibrator,再调用震动管理器的vibrate方法震动手机。包含手机震动功能的接收器代码示例如下:
(完整代码见chapter09\src\main\java\com\example\chapter09\receiver\ShockReceiver.java)
public class ShockReceiver extends BroadcastReceiver {
private static final String TAG = "ShockReceiver";
// 静态注册时候的action、发送广播时的action、接收广播时的action,三者需要保持一致
public static final String SHOCK_ACTION = "com.example.chapter09.shock";
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
Log.d(TAG, "onReceive");
if (intent.getAction().equals(ShockReceiver.SHOCK_ACTION)){
// 从系统服务中获取震动管理器
Vibrator vb = (Vibrator)
context.getSystemService(Context.VIBRATOR_SERVICE);
vb.vibrate(500); // 命令震动器吱吱个若干秒,这里的500表示500毫秒
}
}
}
由于震动手机需要申请对应的权限,因此打开AndroidManifest.xml添加以下的权限申请配置:
<!-- 震动 -->
<uses-permission android:name="android.permission.VIBRATE" />
此外,接收器代码定义了一个动作名称,其值为“com.example.chapter09.shock”,表示onReceive方法只处理过滤该动作之后的广播,从而提高接收效率。除了在代码中过滤之外,还能修改AndroidManifest.xml,在receiver节点内部增加intent-filter标签加以过滤,添加过滤配置后的receiver节点信息如下所示:
<receiver
android:name=".receiver.ShockReceiver"
android:enabled="true"
android:exported="true">
<intent-filter>
<action android:name="com.example.chapter09.shock" />
</intent-filter>
</receiver>
终于到了发送广播这步,由于Android 8.0之后删除了大部分静态注册,防止App退出后仍在收听广播,因此为了让应用能够继续接收静态广播,需要给静态广播指定包名,也就是调用意图对象的setComponent方法设置组件路径。详细的静态广播发送代码示例如下:
(完整代码见chapter09\src\main\java\com\example\chapter09\BroadStaticActivity.java)
String receiverPath = "com.example.chapter09.receiver.ShockReceiver";
Intent intent = new Intent(ShockReceiver.SHOCK_ACTION); // 创建一个指定动作的意图
// 发送静态广播之时,需要通过setComponent方法指定接收器的完整路径
ComponentName componentName = new ComponentName(this, receiverPath);
intent.setComponent(componentName); // 设置意图的组件信息
sendBroadcast(intent); // 发送静态广播
经过上述的编码以及配置工作,总算完成了静态广播的发送与接收流程。特别注意,经过整改的静态注册只适用于接收App自身的广播,不能接收系统广播,也不能接收其他应用的广播。运行测试App,初始的广播发送界面如图9-6所示,点击发送按钮触发静态广播,接着接收器收到广播信息,手机随之震动了若干时间,说明静态注册的接收器奏效了。
图9-6 收到静态注册的震动广播
9.2 监听系统广播
本节介绍了几种系统广播的监听办法,包括如何接收分钟到达广播、如何接收网络变更广播、如何监听定时管理器发出的系统闹钟广播等。
9.2.1 接收分钟到达广播
除了应用自身的广播,系统也会发出各式各样的广播,通过监听这些系统广播,App能够得知周围环境发生了什么变化,从而按照最新环境调整运行逻辑。分钟到达广播便是系统广播之一,每当时钟到达某分零秒,也就是跳到新的分钟时刻,系统就通过全局大喇叭播报分钟广播。App只要在运行时侦听分钟广播Intent.ACTION_TIME_TICK,即可在分钟切换之际收到广播信息。由于分钟广播属于系统广播,发送操作已经交给系统了,因此若要侦听分钟广播,App只需实现该广播的接收操作。具体到编码上,接收分钟广播可分解为下面 3 个步骤:
步骤一,定义一个分钟广播的接收器,并重写接收器的onReceive方法,补充收到广播之后的处理逻辑。
步骤二,重写活动页面的onStart方法,添加广播接收器的注册代码,注意要让接收器过滤分钟到达广播Intent.ACTION_TIME_TICK。
步骤三,重写活动页面的onStop方法,添加广播接收器的注销代码。
根据上述逻辑编写活动代码,使之监听系统发来的分钟广播,下面是演示页面的活动代码例子:
(完整代码见chapter09\src\main\java\com\example\chapter09\SystemMinuteActivity.java)
public class SystemMinuteActivity extends AppCompatActivity {
private TextView tv_minute; // 声明一个文本视图对象
private String desc = "开始侦听分钟广播,请稍等。注意要保持屏幕亮着,才能正常收到广播";
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_system_minute);
tv_minute = findViewById(R.id.tv_minute);
tv_minute.setText(desc);
}
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
timeReceiver = new TimeReceiver(); // 创建一个分钟变更的广播接收器
// 创建一个意图过滤器,只处理系统分钟变化的广播
IntentFilter filter = new IntentFilter(Intent.ACTION_TIME_TICK);
registerReceiver(timeReceiver, filter); // 注册接收器,注册之后才能正常接收广播
}
@Override
protected void onStop() {
super.onStop();
unregisterReceiver(timeReceiver); // 注销接收器,注销之后就不再接收广播
}
private TimeReceiver timeReceiver; // 声明一个分钟广播的接收器实例
// 定义一个分钟广播的接收器
private class TimeReceiver extends BroadcastReceiver {
// 一旦接收到分钟变更的广播,马上触发接收器的onReceive方法
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
if (intent != null) {
desc = String.format("%s\n%s 收到一个分钟到达广播%s", desc,
DateUtil.getNowTime(), intent.getAction());
tv_minute.setText(desc);
}
}
}
}
运行测试App,初始界面如图9-7所示,稍等片刻直到下一分钟到来,界面马上多了广播日志,如图9-8所示,可见此时准点收到了系统发出的分钟到达广播。
图9-7 准备接收分钟广播
图9-8 收听到了分钟广播
9.2.2 接收网络变更广播
除了分钟广播,网络变更广播也很常见,因为手机可能使用WiFi上网,也可能使用数据连接上网,而后者会产生流量费用,所以手机浏览器都提供了“智能无图”的功能,连上WiFi网络时才显示网页上的图片,没连上WiFi就不显示图片。这类业务场景就要求侦听网络变更广播,对于当前网络变成WiFi连接、变成数据连接的两种情况,需要分别判断并加以处理。
接收网络变更广播可分解为下面 3 个步骤:
步骤一,定义一个网络广播的接收器,并重写接收器的onReceive方法,补充收到广播之后的处理逻辑。
步骤二,重写活动页面的onStart方法,添加广播接收器的注册代码,注意要让接收器过滤网络变更广播 android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE。
步骤三,重写活动页面的onStop方法,添加广播接收器的注销代码。
上述 3 个步骤中,尤为注意第一步骤,因为onReceive方法只表示收到了网络广播,至于变成哪种网络,还得把广播消息解包才知道是怎么回事。网络广播携带的包裹中有个名为networkInfo的对象,其数据类型为NetworkInfo,于是调用NetworkInfo对象的相关方法,即可获取详细的网络信息。下面是NetworkInfo的常用方法说明:
getType:获取网络类型。网络类型的取值说明见表9-1。
getTypeName:获取网络类型的名称。
getSubtype:获取网络子类型。当网络类型为数据连接时,子类型为2G/3G/4G的细分类型,如CDMA、EVDO、HSDPA、LTE等。网络子类型的取值说明见表9-2。
getSubtypeName:获取网络子类型的名称。
getState:获取网络状态。网络状态的取值说明见表9-3。
根据梳理后的解包逻辑编写活动代码,使之监听系统发来的网络变更广播,下面是演示页面的代码片段:
(完整代码见chapter09\src\main\java\com\example\chapter09\SystemNetworkActivity.java)
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
networkReceiver = new NetworkReceiver(); // 创建一个网络变更的广播接收器
// 创建一个意图过滤器,只处理网络状态变化的广播
IntentFilter filter = new
IntentFilter("android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE");
registerReceiver(networkReceiver, filter); // 注册接收器,注册之后才能正常接收广播
}
@Override
protected void onStop() {
super.onStop();
unregisterReceiver(networkReceiver); // 注销接收器,注销之后就不再接收广播
}
private NetworkReceiver networkReceiver; // 声明一个网络变更的广播接收器实例
// 定义一个网络变更的广播接收器
private class NetworkReceiver extends BroadcastReceiver {
// 一旦接收到网络变更的广播,马上触发接收器的onReceive方法
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
if (intent != null) {
NetworkInfo networkInfo = intent.getParcelableExtra("networkInfo");
String networkClass =
NetworkUtil.getNetworkClass(networkInfo.getSubtype());
desc = String.format("%s\n%s 收到一个网络变更广播,网络大类为%s," +
"网络小类为%s,网络制式为%s,网络状态为%s",
desc, DateUtil.getNowTime(),
networkInfo.getTypeName(),
networkInfo.getSubtypeName(), networkClass,
networkInfo.getState().toString());
tv_network.setText(desc);
}
}
}
运行测试App,初始界面如图9-9所示,说明手机正在使用数据连接。然后关闭数据连接,再开启WLAN,此时界面日志如图9-10所示,可见App果然收到了网络广播,并且正确从广播信息中得知已经切换到了WiFi网络。
图9-9 收到数据连接的网络广播
图9-10 切换到WiFi的网络广播
9.2.3 定时管理器AlarmManager
尽管系统的分钟广播能够实现定时功能(每分钟一次),但是这种定时功能太低级了,既不能定制可长可短的时间间隔,也不能限制定时广播的次数。为此Android提供了专门的定时管理器AlarmManager,它利用系统闹钟定时发送广播,比分钟广播拥有更强大的功能。由于闹钟与震动器同属系统服务,且闹钟的服务名称为ALARM_SERVICE,因此依然调用getSystemService方法获取闹钟管理器的实例,下面是从系统服务中获取闹钟管理器的代码:
// 从系统服务中获取闹钟管理器
AlarmManager alarmMgr = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);
得到闹钟实例后,即可调用它的各种方法设置闹钟规则了,AlarmManager的常见方法说明如下:
set:设置一次性定时器。第一个参数为定时器类型,通常填AlarmManager.RTC_WAKEUP;第二个参数为期望的执行时刻(单位为毫秒);第三个参数为待执行的延迟意图(PendingIntent类型)。
setAndAllowWhileIdle:设置一次性定时器,参数说明同set方法,不同之处在于:即使设备处于空闲状态,也会保证执行定时器。因为从Android 6.0开始,set方法在暗屏时不保证发送广播,必须调用setAndAllowWhileIdle方法才能保证发送广播。
setRepeating:设置重复定时器。第一个参数为定时器类型;第二个参数为首次执行时间(单位为毫秒);第三个参数为下次执行的间隔时间(单位为毫秒);第四个参数为待执行的延迟意图(PendingIntent类型)。然而从Android 4.4开始,setRepeating方法不保证按时发送广播,只能通过setAndAllowWhileIdle方法间接实现重复定时功能。
cancel:取消指定延迟意图的定时器。
以上的方法说明出现了新名词—延迟意图,它是PendingIntent类型,顾名思义,延迟意图不是马上执行的意图,而是延迟若干时间才执行的意图。像之前的活动页面跳转,调用startActivity方法跳到下个页面,此时跳转动作是立刻发生的,所以要传入Intent对象。由于定时器的广播不是立刻发送的,而是时刻到达了才发送广播,因此不能传Intent对象只能传PendingIntent对象。当然意图与延迟意图不止一处区别,它们的差异主要有下列 3 点:
( 1 )PendingIntent代表延迟的意图,它指向的组件不会马上激活;而Intent代表实时的意图,一旦被启动,它指向的组件就会马上激活。
( 2 )PendingIntent是一类消息的组合,不但包含目标的Intent对象,还包含请求代码、请求方式等信息。
( 3 )PendingIntent对象在创建之时便已知晓将要用于活动还是广播,例如调用getActivity方法得到的是活动跳转的延迟意图,调用getBroadcast方法得到的是广播发送的延迟意图。
就闹钟广播的收发过程而言,需要实现 3 个编码步骤:定义定时器的广播接收器、开关定时器的广播接收器、设置定时器的播报规则,分别叙述如下。
1 .定义定时器的广播接收器
闹钟广播的接收器采用动态注册方式,它的实现途径与标准广播类似,都要从BroadcastReceiver派生新的接收器,并重写onReceive方法。闹钟广播接收器的定义代码示例如下:
(完整代码见chapter09\src\main\java\com\example\chapter09\AlarmActivity.java)
// 声明一个闹钟广播事件的标识串
private String ALARM_ACTION = "com.example.chapter09.alarm";
private String mDesc = ""; // 闹钟时间到达的述
// 定义一个闹钟广播的接收器
public class AlarmReceiver extends BroadcastReceiver {
// 一旦接收到闹钟时间到达的广播,马上触发接收器的onReceive方法
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
if (intent != null) {
mDesc = String.format("%s\n%s 闹钟时间到达", mDesc,
DateUtil.getNowTime());
tv_alarm.setText(mDesc);
// 从系统服务中获取震动管理器
Vibrator vb = (Vibrator)
context.getSystemService(Context.VIBRATOR_SERVICE);
vb.vibrate(500); // 命令震动器吱吱个若干秒
}
}
}
2 .开关定时器的广播接收器
定时接收器的开关流程参照标准广播,可以在活动页面的onStart方法中注册接收器,在活动页面的onStop方法中注销接收器。相应的接收器开关代码如下所示:
private AlarmReceiver alarmReceiver; // 声明一个闹钟的广播接收器
@Override
public void onStart() {
super.onStart();
alarmReceiver = new AlarmReceiver(); // 创建一个闹钟的广播接收器
// 创建一个意图过滤器,只处理指定事件来源的广播
IntentFilter filter = new IntentFilter(ALARM_ACTION);
registerReceiver(alarmReceiver, filter); // 注册接收器,注册之后才能正常接收广播
}
@Override
public void onStop() {
super.onStop();
unregisterReceiver(alarmReceiver); // 注销接收器,注销之后就不再接收广播
}
3 .设置定时器的播报规则
首先从系统服务中获取闹钟管理器,然后调用管理器的set***方法,把事先创建的延迟意图填到播报规则当中。下面是发送闹钟广播的代码例子:
// 发送闹钟广播
private void sendAlarm() {
Intent intent = new Intent(ALARM_ACTION); // 创建一个广播事件的意图
// 创建一个用于广播的延迟意图
PendingIntent pIntent = PendingIntent.getBroadcast(this, 0,
intent,
PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT);
// 从系统服务中获取闹钟管理器
AlarmManager alarmMgr = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);
long delayTime = System.currentTimeMillis() + mDelay*1000; // 给当前时间加上若干
秒
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
// 允许在空闲时发送广播,Android6.0之后新增的方法
alarmMgr.setAndAllowWhileIdle(AlarmManager.RTC_WAKEUP, delayTime,
pIntent);
} else {
// 设置一次性闹钟,延迟若干秒后,携带延迟意图发送闹钟广播(但Android6.0之后,set方法在暗屏时不保证发送广播,必须调用setAndAllowWhileIdle方法)
alarmMgr.set(AlarmManager.RTC_WAKEUP, delayTime, pIntent);
}
}
完成上述的 3 个步骤之后,运行测试App,点击“设置闹钟”按钮,界面下方回显闹钟的设置信息,如图9-11 所示。稍等片刻,发现回显文本多了一行日志,如图9-12所示,同时手机也嗡嗡震动了一会,对比日志时间可知,闹钟广播果然在设定的时刻触发且收听了。
图9-11 刚刚设置闹钟
图9-12 收到闹钟广播
至于闹钟的重复播报问题,因为setRepeating方法不再可靠,所以要修改闹钟的收听逻辑,在onReceive末尾补充调用sendAlarm方法,确保每次收到广播之后立即准备下一个广播。调整以后的onReceive方法代码示例如下:
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
if (intent != null) {
if (ck_repeate.isChecked()) { // 需要重复闹钟广播
sendAlarm(); // 发送闹钟广播
}
}
}
9.3 捕获屏幕的变更事件
本节介绍几种屏幕变更事件的捕获办法,包括如何监听竖屏与横屏之间的切换事件、如何监听从App界面回到桌面的事件、如何监听从App界面切换到任务列表的事件等。
9.3.1 竖屏与横屏切换
除了系统广播之外,App所处的环境也会影响运行,比如手机有竖屏与横屏两种模式,竖屏时水平方向较短而垂直方向较长,横屏时水平方向较长而垂直方向较短。两种屏幕方向不但造成App界面的展示差异,而且竖屏和横屏切换之际,甚至会打乱App的生命周期。
接下来做个实验观察屏幕方向切换给生命周期带来的影响,现有一个测试页面ActTestActivity.java,参考第 4 章的“4.1.2 Activity的生命周期”,它的活动代码重写了主要的生命周期方法,在每个周期方法中都打印状态日志,完整代码见chapter09\src\main\java\com\example\chapter09\ActTestActivity.java。运行测试App,初始的竖屏界面如图9-13所示;接着旋转手机使之处于横屏,测试App也跟着转过来,此时横屏界面如图9-14所示。
图9-13 初始的竖屏界面
图9-14 切换到横屏界面
对比图9-13的竖屏界面和图9-14的横屏界面,发现二者打印的生命周期时间居然是不一样的,而且横屏界面的日志时间全部在竖屏界面的日志时间后面,说明App从竖屏变为横屏的时候,整个活动页面又重头创建了一遍。可是这个逻辑明显不对劲啊,从竖屏变为横屏,App界面就得重新加载;再从横屏变回竖屏,App界面又得重新加载,如此反复重启页面,无疑非常浪费系统资源。
为了避免横竖屏切换时重新加载界面的情况,Android设计了一种配置变更机制,在指定的环境配置发生变更之时,无须重启活动页面,只需执行特定的变更行为。该机制的编码过程分为两步:修改
AndroidManifest.xml、修改活动页面的Java代码,详细说明如下。
1 .修改AndroidManifest.xml
首先创建新的活动页面ChangeDirectionActivity,再打开AndroidManifest.xml,看到该活动对应的节点配置是下面这样的:
<activity android:name=".ChangeDirectionActivity" />
给这个activity节点增加android:configChanges属性,并将属性值设“orientation|screenLayout|screenSize”,修改后的节点配置如下所示:
<activity
android:name=".ChangeDirectionActivity"
android:configChanges="orientation|screenLayout|screenSize" />
新属性configChanges的意思是,在某些情况之下,配置项变更不用重启活动页面,只需调用onConfigurationChanged方法重新设定显示方式。故而只要给该属性指定若干豁免情况,就能避免无谓的页面重启操作了,配置变更豁免情况的取值说明见表9-4。
2 .修改活动页面的Java代码
打开ChangeDirectionActivity的Java代码,重写活动的onConfigurationChanged方法,该方法的输入参数为Configuration类型的配置对象,根据配置对象的orientation属性,即可判断屏幕的当前方向是竖屏还是横屏,再补充对应的代码处理逻辑。下面是重写了onConfigurationChanged方法的活动代码例子:
(完整代码见chapter09\src\main\java\com\example\chapter09\ChangeDirectionActivity.java)
public class ChangeDirectionActivity extends AppCompatActivity {
private TextView tv_monitor; // 声明一个文本视图对象
private String mDesc = ""; // 屏幕变更的述说明
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_change_direction);
tv_monitor = findViewById(R.id.tv_monitor);
}
// 在配置项变更时触发。比如屏幕方向发生变更等等
// 有的手机需要在系统的“设置→显示”菜单开启“自动旋转屏幕”,或者从顶部下拉,找到“自动旋转”图标并开启
@Override
public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
super.onConfigurationChanged(newConfig);
switch (newConfig.orientation) { // 判断当前的屏幕方向
case Configuration.ORIENTATION_PORTRAIT: // 切换到竖屏
mDesc = String.format("%s%s %s\n", mDesc,
DateUtil.getNowTime(), "当前屏幕为竖屏方向");
tv_monitor.setText(mDesc);
break;
case Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE: // 切换到横屏
mDesc = String.format("%s%s %s\n", mDesc,
DateUtil.getNowTime(), "当前屏幕为横屏方向");
tv_monitor.setText(mDesc);
break;
default:
break;
}
}
}
运行测试App,一开始手机处于竖屏界面,旋转手机使之切为横屏状态,此时App界面如图9-15所示,可见App成功获知了变更后的屏幕方向。反向旋转手机使之切回竖屏状态,此时App界面如图9-16所示,可见App同样监听到了最新的屏幕方向。
图9-15 切为横屏状态的界面
图9-16 切回竖屏状态的界面
经过上述两个步骤的改造,每次横竖屏的切换操作都不再重启界面,只会执行onConfigurationChanged方法的代码逻辑,从而节省了系统的资源开销。如果希望App始终保持竖屏界面,即使手机旋转为横屏也不改变App的界面方向,可以修改 AndroidManifest.xml,给activity节点添加android:screenOrientation属性,并将该属性设置为portrait表示垂直方向,也就是保持竖屏界面;若该属性为landscape则表示水平方向,也就是保持横屏界面。修改后的activity节点示例如下:
<activity android:name=".ActTestActivity"
android:screenOrientation="portrait"/>
9.3.2 回到桌面与切换到任务列表
App不但能监测手机屏幕的方向变更,还能获知回到桌面的事件,连打开任务列表的事件也能实时得知。回到桌面与打开任务列表都由按键触发,例如按下主页键会回到桌面,按下任务键会打开任务列表。虽然这两个操作看起来属于按键事件,但系统并未提供相应的按键处理方法,而是通过广播发出事件信息。因此,若想知晓是否回到桌面,以及是否打开任务列表,均需收听系统广播Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS。至于如何区分当前广播究竟是回到桌面还是打开任务列表,则要从广播意图中获取原因reason字段,该字段值为homekey时表示回到桌面,值为recentapps时表示打开任务列表。接下来演示一下此类广播的接收过程。首先定义一个广播接收器,只处理动作为Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS的系统广播,并判断它是主页键来源还是任务键来源。该接收器的代码定义示例如下:
(完整代码见chapter09\src\main\java\com\example\chapter09\ReturnDesktopActivity.java)
// 定义一个返回到桌面的广播接收器
private class DesktopRecevier extends BroadcastReceiver {
// 在收到返回桌面广播时触发
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
if (intent.getAction().equals(Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS)) {
String reason = intent.getStringExtra("reason"); // 获取变更原因
// 按下了主页键或者任务键
if (!TextUtils.isEmpty(reason) && (reason.equals("homekey")
|| reason.equals("recentapps")))
{
showChangeStatus(reason); // 显示变更的状态
}
}
}
}
接着在活动页面的onCreate方法中注册接收器,在onDestroy方法中注销接收器,其中接收器的注册代码如下所示:
private DesktopRecevier desktopRecevier; // 声明一个返回桌面的广播接收器对象
// 初始化桌面广播
private void initDesktopRecevier() {
desktopRecevier = new DesktopRecevier(); // 创建一个返回桌面的广播接收器
// 创建一个意图过滤器,只接收关闭系统对话框(即返回桌面)的广播
IntentFilter intentFilter = new
IntentFilter(Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS);
registerReceiver(desktopRecevier, intentFilter); // 注册接收器,注册之后才能正常接收广播
}
可是监听回到桌面的广播能用来干什么呢?一种用处是开启App的画中画模式,比如原先应用正在播放视频,回到桌面时势必要暂停播放,有了画中画模式之后,可将播放界面缩小为屏幕上的一个小方块,这样即使回到桌面也能继续观看视频。注意从Android 8.0开始才提供画中画模式,故而代码需要判断系统版本,下面是进入画中画模式的代码例子:
// 显示变更的状态
private void showChangeStatus(String reason) {
mDesc = String.format("%s%s 按下了%s键\n", mDesc, DateUtil.getNowTime(),
reason);
tv_monitor.setText(mDesc);
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O
&& !isInPictureInPictureMode()) { // 当前未开启画中画,则开启画中画模式
// 创建画中画模式的参数构建器
PictureInPictureParams.Builder builder = new
PictureInPictureParams.Builder();
// 设置宽高比例值,第一个参数表示分子,第二个参数表示分母
// 下面的10/5=2,表示画中画窗口的宽度是高度的两倍
Rational aspectRatio = new Rational(10,5);
builder.setAspectRatio(aspectRatio); // 设置画中画窗口的宽高比例
// 进入画中画模式,注意enterPictureInPictureMode是Android8.0之后新增的方法
enterPictureInPictureMode(builder.build());
}
}
以上代码用于开启画中画模式,但有时希望在进入画中画之际调整界面,则需重写活动的onPictureInPictureModeChanged方法,该方法在应用进入画中画模式或退出画中画模式时触发,在此可补充相应的处理逻辑。重写后的方法代码示例如下:
// 在进入画中画模式或退出画中画模式时触发
@Override
public void onPictureInPictureModeChanged(boolean isInPicInPicMode,
Configuration newConfig) {
Log.d(TAG, "onPictureInPictureModeChanged
isInPicInPicMode="+isInPicInPicMode);
super.onPictureInPictureModeChanged(isInPicInPicMode, newConfig);
if (isInPicInPicMode) { // 进入画中画模式
} else { // 退出画中画模式
}
}
另外,画中画模式要求在AndroidManifest.xml中开启画中画支持,也就是给activity节点添加supportsPictureInPicture属性并设为true,添加新属性之后的activity配置示例如下:
<activity
android:name=".ReturnDesktopActivity"
android:configChanges="orientation|screenLayout|screenSize"
android:supportsPictureInPicture="true"
android:theme="@style/AppCompatTheme" />
运行测试App,正常的竖屏界面如图9-17所示。
图9-17 App正常的竖屏界面
然后按下主页键,在回到桌面的同时,该应用自动开启画中画模式,变成悬浮于桌面的小窗,如图9-18所示。点击小窗会变成大窗,如图9-19所示,再次点击大窗才退出画中画模式,重新打开应用的完整界面。
图9-18 开启了画中画模式的小窗
图9-19 点击小窗变成大窗
9.4 小结
本章主要介绍广播组件—Broadcast的常见用法,包括:正确收发应用广播(收发标准广播、收发有序广播、收发静态广播)、正确监听系统广播(接收分钟到达广播、接收网络变更广播、定时管理器AlarmManager)、正确捕获屏幕的变更事件(竖屏与横屏切换、回到桌面与切到任务列表)。
通过本章的学习,我们应该能掌握以下 3 种开发技能:
( 1 )了解广播的应用场景,并学会正确收发应用广播。
( 2 )了解常见的系统广播,并学会正确监听系统广播。
( 3 )了解屏幕变更的产生条件,并学会捕捉屏幕变更事件。
9.5 课后练习题
一、填空题
1 .活动只能一对一通信,而广播可以_通信。
2 .通过静态方式注册广播,就要在AndroidManifest.xml中添加名为—的接收器标签。
3 .—代表延迟的意图,它指向的组件不会马上激活。
4 .手机的屏幕方向默认是—。
5 .开启—模式之后,可将App界面缩小为屏幕上的一个方块。
二、判断题(正确打√,错误打×)
1 .标准广播是无序的,有可能后面注册的接收器反而比前面注册的接收器先收到广播。( )
2 .通过setPriority方法设置优先级,优先级越小的接收器,越先收到有序广播。( )
3 .普通应用能够通过静态注册方式来监听系统广播。( )
4 .闹钟管理器AlarmManager的setRepeating方法保证能够按时发送广播。( )
5 .旋转手机使得屏幕由竖屏变为横屏,App默认会重新加载整个页面(先销毁原页面再创建新页面)。
( )
三、选择题
1 .在接收器内部调用( )方法,就会中断有序广播。
A.abortBroadcast
B.cancelBroadcast
C.interrupt
D.sendBroadcast
2 .android.permission.VIBRATE表达的是( )权限。
A.呼吸灯
B.麦克风
C.闹钟
D.震动器
3 .网络类型( )表示手机的数据连接(含2G/3G/4G/5G)。
A.TYPE_WIFI
B.TYPE_MOBILE
C.TYPE_WIMAX
D.TYPE_ETHERNET
4 .网络状态( )表示已经连接。
A.CONNECTING
B.CONNECTED
C.SUSPENDED
D.DISCONNECTED
5 .( )属于configChanges属性配置的显示变更豁免情况。
A.orientation
B.screenLayout
C.screenSize
D.keyboard
四、简答题
请简要描述收发标准广播的主要步骤。
五、动手练习
请上机实验下列 3 项练习:
1 .通过设置不同的优先级,实现有序广播的正确收发。
2 .通过监听网络变更广播,判断当前位于哪种网络。
3 .通过监听回到桌面广播,实现App的画中画模式。