Broadcast Receiver: چیست، انواع Broadcast و اصل کار

Broadcast Receiver چیست؟

Broadcast Receiver — قطعه‌ای Android است که برای دریافت و پردازش پیام‌های Intent طراحی شده است که توسط سیستم‌عامل یا سایر برنامه‌ها منتشر می‌شوند. بر خلاف Activity و Service، Broadcast Receiver رابط کاربری ندارد — وظیفه‌اش انجام یک وظیفه کوتاه در زمان روی دادن رویداد است.

Broadcast Receiver از طریق مکانیسم Intent کار می‌کند. سیستم یا برنامه Intent را از طریق sendBroadcast یا sendOrderedBroadcast ارسال می‌کند، و سیستم‌عامل آن را به گیرندگان ثبت‌شده تحویل می‌دهد. هر گیرنده Intent را در روش onReceive دریافت می‌کند که در ریسه‌موظف اجرا می‌شود.

بر اساس Android Compatibility Definition Document، Broadcast Receiver باید onReceive را طی 10 ثانیه تکمیل کند — در غیر این صورت سیستم آن را منجمد در نظر می‌گیرد و فرآیند را پایان می‌دهد. برای وظایف طولانی پس‌زمینه از JobScheduler یا WorkManager استفاده کنید که از گیرنده اجرا شده‌اند.

انواع Broadcast در Android

Android از دو نوع اصلی Broadcast پشتیبانی می‌کند: Normal Broadcast و Ordered Broadcast. تفاوت در ترتیب تحویل و امکان قطع زنجیره پردازش است. علاوه بر این، Broadcast‌ها به سیستمی (تولید شده توسط OS) و کاربری (ایجاد شده توسط برنامه) تقسیم می‌شوند.

Normal Broadcast

Normal Broadcast به تمام گیرندگان ثبت‌شده به صورت اسینکرون و بدون ترتیب تضمینی تحویل داده می‌شود. سیستم می‌تواند چنین Broadcast‌هایی را به صورت موازی پردازش کند — هر گیرنده Intent را در ریسه خود دریافت می‌کند. فراخوانی abortBroadcast در Normal Broadcast تاثیری ندارد: نمی‌توان تحویل به سایر گیرندگان را لغو کرد.

Ordered Broadcast

Ordered Broadcast به ترتیب تحویل داده می‌شود — به هر گیرنده به ترتیب کاهش ویژگی android:priority (از 0 تا 999). پس از پردازش، گیرنده می‌تواند نتیجه را از طریق setResultExtras به بعدی ارسال کند یا با فراخوانی abortBroadcast زنجیره را قطع کند. این در سناریوهایی که ترتیب پردازش مهم است استفاده می‌شود — مانند گیرندگان SMS.

Broadcast‌های سیستمی

Android تعداد زیادی Broadcast سیستمی تولید می‌کند: ACTION_BOOT_COMPLETED (بارگذاری دستگاه)، ACTION_BATTERY_LOW، ACTION_POWER_CONNECTED، CONNECTIVITY_ACTION، ACTION_PACKAGE_ADDED و سایر. هر Intent حاوی داده‌های اضافی در Extras است — سطح باتری، نوع اتصال، نام پکیج.

Sticky Broadcast — نوع منسوخی که آخرین مقدار ارسالی را ذخیره می‌کرد. به جای آن از LiveData، StateFlow یا SharedPreferences اشتراکی برای ذخیره آخرین وضعیت استفاده کنید.

ثبت Broadcast Receiver

Broadcast Receiver را می‌توان به دو روش ثبت کرد: استاتیک از طریق AndroidManifest.xml یا دینامیک در کد از طریق registerReceiver. انتخاب به سناریو بستگی دارد: ثبت استاتیک حتی اگر برنامه اجرا نشده باشد نیز کار می‌کند، دینامیک — تنها زمانی که قطعه ثبت‌کننده فعال است.

ثبت استاتیک

ثبت استاتیک در مانیفست با تگ <receiver> داخل <application> اعلام می‌شود. برای هر گیرنده کلاس پردازشگر و فیلتر Intent با اقضامی که باید گیرنده شود مشخص می‌شود. سیستم چنین گیرندگانی را در زمان روی دادن Broadcast حتی اگر برنامه اجرا نشده باشد بارگیری می‌کند.

<!-- Static Broadcast Receiver registration in manifest -->
<receiver android:name=".BootReceiver"
    android:exported="true">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED" />
    </intent-filter>
</receiver>

ثبت دینامیک

ثبت دینامیک با روش registerReceiver در کد Activity، Service یا Fragment انجام می‌شود. گیرنده تنها تا زمانی که قطعه ثبت‌کننده زنده است عمل می‌کند. حتماً unregisterReceiver را در onPause یا onDestroy فراخوان کنید — در غیر این صورت نشت حافظه رخ می‌دهد و سیستم می‌تواند فرآیند را پایان دهد.

اولویت و ترتیب پردازش

برای Ordered Broadcast ترتیب تحویل توسط ویژگی android:priority تعیین می‌شود. گیرنده با اولویت بالاتر Intent را زودتر دریافت می‌کند. اگر پس از پردازش abortBroadcast را فراخوان کند، گیرندگان با اولویت پایین‌تر Intent را دریافت نمی‌کنند. برای گیرندگان استاتیک، اولویت در فیلتر Intent مانیفست تعیین می‌شود.

انتقال داده بین گیرندگان

گیرندگان در Ordered Broadcast می‌توانند از طریق setResultExtras یا setResultData داده‌ها را به بعدی در زنجیره ارسال کنند. این امکان پردازش خط لوله را فراهم می‌کند: گیرنده اول Intent را با داده‌های اضافی غنی می‌کند، دومی از آنها استفاده می‌کند، سومی زنجیره را تکمیل می‌کند. روش getResultExtras داده‌های ارسالی توسط گیرنده قبلی را می‌خواند.

برای Normal Broadcast ترتیب تضمین نمی‌شود، بنابراین تمام گیرندگان Intent اصلی را بدون تغییر دریافت می‌کنند. اگر نیاز دارید که گیرندگان بر یکدیگر تاثیر بگذارند، به جای sendBroadcast از sendOrderedBroadcast استفاده کنید.

محدودیت‌ها در Android 8 و جدیدتر

Android 8 (API 26, Oreo) محدودیت‌های قابل توجهی در مورد Broadcast‌های پس‌زمینه اعمال کرد. اکثر Broadcast‌های ضمنی (implicit) — آن‌هایی که خطاب به برنامه مشخصی ندارند — دیگر با ثبت استاتیک کار نمی‌کنند. سیستم گیرندگان ثبت‌شده در مانیفست را برای اقضامی مانند CONNECTIVITY_ACTION یا ACTION_BATTERY_LOW بلوک می‌کند.

چه تغییر کرد

Google فهرستی از Broadcast‌هایی را مشخص کرد که با ثبت استاتیک به کار خود ادامه می‌دهند: BOOT_COMPLETED، TIME_TICK، Alarm، INSTANCE? (تغییرات پکیج) — در جمل حدود ده استثنا. سایر تمام Broadcast‌های ضمنی حالا ثبت دینامیک از طریق Context.registerReceiver را نیاز دارند که تنها زمانی که برنامه در پیش‌زمینه است کار می‌کند.

جایگزین‌های Broadcast Receiver

برای وظایف پس‌زمینه که قبلاً از طریق Broadcast Receiver انجام می‌شد، Android WorkManager (وظایف تأخیری با تضمین اجرا)، JobScheduler (وظایف دوره‌ای با توجه به وضعیت دستگاه) و NotificationListenerService (نظارت بر اعلام‌ها) را توصیه می‌کند. این قطعات بدون محدودیت‌های Android 8 کار می‌کنند و برای مصرف انرژی بهینه‌سازی شده‌اند.

مثال Broadcast Receiver در Kotlin

ایجاد Broadcast Receiver برای ردیابی اتصال شبکه را در نظر بگیرید. گیرنده Broadcast CONNECTIVITY_ACTION را دریافت کرده و نوع اتصال را ثبت می‌کند. برای Android 8+ آن را دینامیک ثبت می‌کنیم، زیرا این یک Broadcast ضمنی است که از ثبت استاتیک مستثنا شده است.

// Broadcast Receiver برای ردیابی وضعیت شبکه
class NetworkReceiver : BroadcastReceiver() {

    override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
        val cm = context.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE) as ConnectivityManager
        val network = cm.activeNetwork
        val caps = cm.getNetworkCapabilities(network)

        val connectionType = when {
            caps?.hasTransport(NetworkCapabilities.TRANSPORT_WIFI) == true -> "WiFi"
            caps?.hasTransport(NetworkCapabilities.TRANSPORT_CELLULAR) == true -> "Cellular"
            else -> "Disconnected"
        }

        Log.d("NetworkReceiver", "نوع اتصال: $connectionType")
    }
}

// ثبت پویا در Activity
class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private val networkReceiver = NetworkReceiver()

    override fun onStart() {
        super.onStart()
        val filter = IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION)
        registerReceiver(networkReceiver, filter)
    }

    override fun onStop() {
        super.onStop()
        unregisterReceiver(networkReceiver)
    }
}

حتماً ثبت گیرنده را در onStop لغو کنید — اگر Activity به پس‌زمینه برود، اما گیرنده ثبت‌شده باقی بماند، سیستم نمی‌تواند منابع را آزاد کند. برای Service از onDestroy استفاده کنید. در Fragment‌ها، گیرنده را در onStart ثبت کنید و در onStop لغو کنید، به تبع چرخه عمر Fragment.