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标题: Android应用程序发送广播（sendBroadcast）的过程分析（2） [打印本页]

作者: liuwei 时间: 2016-10-11 17:09
标题: Android应用程序发送广播（sendBroadcast）的过程分析（2）
  前面我们说到，这里得到的列表registeredReceivers的大小为1，且传进来的参数ordered为false，表示要将这个广播发送给所有注册了BROADCAST_COUNTER_ACTION类型广播的接收器，因此，会执行下面的if语句。这个if语句首先创建一个广播记录块BroadcastRecord，里面记录了这个广播是由谁发出的以及要发给谁等相关信息。由于前面得到的replacePending变量为false，因此，不会执行接下来的if语句，即不会检查系统中是否有相同类型的未处理的广播。
      这样，这里得到的replaced变量的值也为false，于是，就会把这个广播记录块r放在ActivityManagerService的成员变量mParcelBroadcasts中，等待进一步处理；进一步处理的操作由函数scheduleBroadcastsLocked进行。
      Step 6. ActivityManagerService.scheduleBroadcastsLocked
      这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
......
private final void scheduleBroadcastsLocked() {
......
if (mBroadcastsScheduled) {
return;
}
mHandler.sendEmptyMessage(BROADCAST_INTENT_MSG);
mBroadcastsScheduled = true;
}
......
}

      这里的mBroadcastsScheduled表示ActivityManagerService当前是不是正在处理其它广播，如果是的话，这里就先不处理直接返回了，保证所有广播串行处理。

      注意这里处理广播的方式，它是通过消息循环来处理，每当ActivityManagerService接收到一个广播时，它就把这个广播放进自己的消息队列去就完事了，根本不管这个广播后续是处理的，因此，这里我们可以看出广播的发送和处理是异步的。
      这里的成员变量mHandler是一个在ActivityManagerService内部定义的Handler类变量，通过它的sendEmptyMessage函数把一个类型为BROADCAST_INTENT_MSG的空消息放进ActivityManagerService的消息队列中去。这里的空消息是指这个消息除了有类型信息之外，没有任何其它额外的信息，因为前面已经把要处理的广播信息都保存在mParcelBroadcasts中了，等处理这个消息时，从mParcelBroadcasts就可以读回相关的广播信息了，因此，这里不需要把广播信息再放在消息内容中。
      Step 7. Handler.sendEmptyMessage
      这个自定义的Handler类实现在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中，它是ActivityManagerService的内部类，调用了它的sendEmptyMessage函数来把一个消息放到消息队列后，一会就会调用它的handleMessage函数来真正处理这个消息：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
......
final Handler mHandler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
......
case BROADCAST_INTENT_MSG: {
......
processNextBroadcast(true);
} break;
......
}
}
}
......
}

      这里又调用了ActivityManagerService的processNextBroadcast函数来处理下一个未处理的广播。
      Step 8. ActivityManagerService.processNextBroadcast
      这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
......
private final void processNextBroadcast(boolean fromMsg) {
synchronized(this) {
BroadcastRecord r;
......
if (fromMsg) {
mBroadcastsScheduled = false;
}
// First, deliver any non-serialized broadcasts right away.
while (mParallelBroadcasts.size() > 0) {
r = mParallelBroadcasts.remove(0);
......
final int N = r.receivers.size();
......
for (int i=0; i<N; i++) {
Object target = r.receivers.get(i);
......
deliverToRegisteredReceiverLocked(r, (BroadcastFilter)target, false);
}
addBroadcastToHistoryLocked(r);
......
}
......
}
}
......
}

      这里传进来的参数fromMsg为true，于是把mBroadcastScheduled重新设为false，这样，下一个广播就能进入到消息队列中进行处理了。前面我们在Step 5中，把一个广播记录块BroadcastRecord放在了mParallelBroadcasts中，因此，这里就把它取出来进行处理了。广播记录块BroadcastRecord的receivers列表中包含了要接收这个广播的目标列表，即前面我们注册的广播接收器，用BroadcastFilter来表示，这里while循环中的for循环就是把这个广播发送给每一个订阅了该广播的接收器了，通过deliverToRegisteredReceiverLocked函数执行。
      Step 9. ActivityManagerService.deliverToRegisteredReceiverLocked
      这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
......
private final void deliverToRegisteredReceiverLocked(BroadcastRecord r,
BroadcastFilter filter, boolean ordered) {
boolean skip = false;
if (filter.requiredPermission != null) {
......
}
if (r.requiredPermission != null) {
......
}
if (!skip) {
// If this is not being sent as an ordered broadcast, then we
// don't want to touch the fields that keep track of the current
// state of ordered broadcasts.
if (ordered) {
......
}
try {
......
performReceiveLocked(filter.receiverList.app, filter.receiverList.receiver,
new Intent(r.intent), r.resultCode,
r.resultData, r.resultExtras, r.ordered, r.initialSticky);
......
} catch (RemoteException e) {
......
}
}
}
......
}

      函数首先是检查一下广播发送和接收的权限，在我们分析的这个场景中，没有设置权限，因此，这个权限检查就跳过了，这里得到的skip为false，于是进入下面的if语句中。由于上面传时来的ordered参数为false，因此，直接就调用performReceiveLocked函数来进一步执行广播发送的操作了。
      Step 10. ActivityManagerService.performReceiveLocked
      这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
......
static void performReceiveLocked(ProcessRecord app, IIntentReceiver receiver,
Intent intent, int resultCode, String data, Bundle extras,
boolean ordered, boolean sticky) throws RemoteException {
// Send the intent to the receiver asynchronously using one-way binder calls.
if (app != null && app.thread != null) {
// If we have an app thread, do the call through that so it is
// correctly ordered with other one-way calls.
app.thread.scheduleRegisteredReceiver(receiver, intent, resultCode,
data, extras, ordered, sticky);
} else {
......
}
}
......
}

      注意，这里传进来的参数app是注册广播接收器的Activity所在的进程记录块，在我们分析的这个场景中，由于是MainActivity调用registerReceiver函数来注册这个广播接收器的，因此，参数app所代表的ProcessRecord就是MainActivity所在的进程记录块了；而参数receiver也是注册广播接收器时传给ActivityManagerService的一个Binder对象，它的类型是IIntentReceiver。
   MainActivity在注册广播接收器时，已经把自己的ProcessRecord记录下来了，所以这里的参数app和app.thread均不为null，于是，ActivityManagerService就调用app.thread.scheduleRegisteredReceiver函数来把这个广播分发给MainActivity了。这里的app.thread是一个Binder远程对象，它的类型是ApplicationThreadProxy，我们在前面介绍应用程序的Activity启动过程时，已经多次看到了。

   Step 11. ApplicationThreadProxy.scheduleRegisteredReceiver
   这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ApplicationThreadNative.java文件中：

class ApplicationThreadProxy implements IApplicationThread {
......
public void scheduleRegisteredReceiver(IIntentReceiver receiver, Intent intent,
int resultCode, String dataStr, Bundle extras, boolean ordered, boolean sticky)
throws RemoteException {
Parcel data = Parcel.obtain();
data.writeInterfaceToken(IApplicationThread.descriptor);
data.writeStrongBinder(receiver.asBinder());
intent.writeToParcel(data, 0);
data.writeInt(resultCode);
data.writeString(dataStr);
data.writeBundle(extras);
data.writeInt(ordered ? 1 : 0);
data.writeInt(sticky ? 1 : 0);
mRemote.transact(SCHEDULE_REGISTERED_RECEIVER_TRANSACTION, data, null,
IBinder.FLAG_ONEWAY);
data.recycle();
}
......
}

      这里通过Binder驱动程序就进入到ApplicationThread.scheduleRegisteredReceiver函数去了。ApplicationThread是ActivityThread的一个内部类
      Step 12. ApplicaitonThread.scheduleRegisteredReceiver
      这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

public final class ActivityThread {
......
private final class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {
......
// This function exists to make sure all receiver dispatching is
// correctly ordered, since these are one-way calls and the binder driver
// applies transaction ordering per object for such calls.
public void scheduleRegisteredReceiver(IIntentReceiver receiver, Intent intent,
int resultCode, String dataStr, Bundle extras, boolean ordered,
boolean sticky) throws RemoteException {
receiver.performReceive(intent, resultCode, dataStr, extras, ordered, sticky);
}
......
}
......
}

      这里的receiver它的具体类型是LoadedApk.ReceiverDispatcher.InnerReceiver，即定义在LoadedApk类的内部类ReceiverDispatcher里面的一个内部类InnerReceiver，这里调用它的performReceive函数。
      Step 13. InnerReceiver.performReceive
      这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java文件中：

final class LoadedApk {
......
static final class ReceiverDispatcher {
final static class InnerReceiver extends IIntentReceiver.Stub {
......
public void performReceive(Intent intent, int resultCode,
String data, Bundle extras, boolean ordered, boolean sticky) {
LoadedApk.ReceiverDispatcher rd = mDispatcher.get();
......
if (rd != null) {
rd.performReceive(intent, resultCode, data, extras,
ordered, sticky);
} else {
......
}
}
}
......
}
......
}

      这里，它只是简单地调用ReceiverDispatcher的performReceive函数来进一步处理，这里的ReceiverDispatcher类是LoadedApk类里面的一个内部类。
      Step 14. ReceiverDispatcher.performReceive
      这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java文件中：

final class LoadedApk {
......
static final class ReceiverDispatcher {
......
public void performReceive(Intent intent, int resultCode,
String data, Bundle extras, boolean ordered, boolean sticky) {
......
Args args = new Args();
args.mCurIntent = intent;
args.mCurCode = resultCode;
args.mCurData = data;
args.mCurMap = extras;
args.mCurOrdered = ordered;
args.mCurSticky = sticky;
if (!mActivityThread.post(args)) {
......
}
}
......
}
......
}

      这里mActivityThread成员变量的类型为Handler，它是前面MainActivity注册广播接收器时，从ActivityThread取得的，这里ReceiverDispatcher借助这个Handler，把这个广播以消息的形式放到MainActivity所在的这个ActivityThread的消息队列中去，因此，ReceiverDispatcher不等这个广播被MainActivity处理就返回了，这里也体现了广播的发送和处理是异步进行的。
      注意这里处理消息的方式是通过Handler.post函数进行的，post函数的参数是Runnable类型的，这个消息最终会调用这个这个参数的run成员函数来处理。这里的Args类是LoadedApk类的内部类ReceiverDispatcher的一个内部类，它继承于Runnable类，因此，可以作为mActivityThread.post的参数传进去，代表这个广播的intent也保存在这个Args实例中。
      Step 15. Hanlder.post
      这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/os/Handler.java文件中，这个函数我们就不看了，有兴趣的读者可以自己研究一下，它的作用就是把消息放在消息队列中，然后就返回了，这个消息最终会在传进来的Runnable类型的参数的run成员函数中进行处理。
      Step 16. Args.run
      这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java文件中：

final class LoadedApk {
......
static final class ReceiverDispatcher {
......
final class Args implements Runnable {
......
public void run() {
BroadcastReceiver receiver = mReceiver;
......
Intent intent = mCurIntent;
......
try {
ClassLoader cl = mReceiver.getClass().getClassLoader();
intent.setExtrasClassLoader(cl);
if (mCurMap != null) {
mCurMap.setClassLoader(cl);
}
receiver.setOrderedHint(true);
receiver.setResult(mCurCode, mCurData, mCurMap);
receiver.clearAbortBroadcast();
receiver.setOrderedHint(mCurOrdered);
receiver.setInitialStickyHint(mCurSticky);
receiver.onReceive(mContext, intent);
} catch (Exception e) {
......
}
......
}
......
}
......
}
......
}

      这里的mReceiver是ReceiverDispatcher类的成员变量，它的类型是BroadcastReceiver，这里它就是MainActivity注册广播接收器时创建的BroadcastReceiver实例了，
      有了这个ReceiverDispatcher实例之后，就可以调用它的onReceive函数把这个广播分发给它处理了。
      Step 17. BroadcastReceiver.onReceive
      这个函数定义Android应用程序Broadcast的工程目录下的src/shy/luo/broadcast/MainActivity.java文件中：

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {
......
private BroadcastReceiver counterActionReceiver = new BroadcastReceiver(){
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
int counter = intent.getIntExtra(CounterService.COUNTER_VALUE, 0);
String text = String.valueOf(counter);
counterText.setText(text);
Log.i(LOG_TAG, "Receive counter event");
}
}
......
}

      这样，MainActivity里面的定义的BroadcastReceiver实例counterActionReceiver就收到这个广播并进行处理了。
      至此，Android应用程序发送广播的过程就分析完成了，
      最后，我们总结一下这个Android应用程序发送广播的过程：
      1. Step 1 - Step 7，计数器服务CounterService通过sendBroadcast把一个广播通过Binder进程间通信机制发送给ActivityManagerService，ActivityManagerService根据这个广播的Action类型找到相应的广播接收器，然后把这个广播放进自己的消息队列中去，就完成第一阶段对这个广播的异步分发了；
      2. Step 8 - Step 15，ActivityManagerService在消息循环中处理这个广播，并通过Binder进程间通信机制把这个广播分发给注册的广播接收分发器ReceiverDispatcher，ReceiverDispatcher把这个广播放进MainActivity所在的线程的消息队列中去，就完成第二阶段对这个广播的异步分发了；
      3. Step 16 - Step 17， ReceiverDispatcher的内部类Args在MainActivity所在的线程消息循环中处理这个广播，最终是将这个广播分发给所注册的BroadcastReceiver实例的onReceive函数

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