Broadcast Receiver: co to jest, rodzaje Broadcast i zasada działania

Co to jest Broadcast Receiver?

Broadcast Receiver — to komponent Androida przeznaczony do odbierania i przetwarzania komunikatów Intent, które są rozpowszechniane przez system operacyjny lub inne aplikacje. W przeciwieństwie do Activity i Service, Broadcast Receiver nie ma interfejsu użytkownika — jego zadaniem jest wykonanie krótkiego zadania po wystąpieniu zdarzenia.

Broadcast Receiver działa poprzez mechanizm Intent. System lub aplikacja wysyła Intent przez sendBroadcast lub sendOrderedBroadcast, a system operacyjny dostarcza go do zarejestrowanych odbiorników. Każdy odbiornik otrzymuje Intent w metodzie onReceive, która jest wykonywana w głównym wątku.

Według Android Compatibility Definition Document, Broadcast Receiver musi zakończyć onReceive w ciągu 10 sekund — w przeciwnym razie system uznaje go za zawieszony i kończy proces. Do długotrwałych zadań w tle używaj JobScheduler lub WorkManager, uruchomionych z odbiornika.

Rodzaje Broadcast w Androidzie

Android obsługuje dwa główne typy Broadcast: Normal Broadcast i Ordered Broadcast. Różnica polega na kolejności dostarczania i możliwości przerwania łańcucha przetwarzania. Ponadto Broadcast dzielą się na systemowe (generowane przez OS) i niestandardowe (tworzone przez aplikację).

Normal Broadcast

Normal Broadcast jest dostarczany do wszystkich zarejestrowanych odbiorników asynchronicznie i bez gwarantowanej kolejności. System może przetwarzać takie Broadcast równolegle — każdy odbiornik otrzymuje Intent we własnym wątku. Wywołanie abortBroadcast w Normal Broadcast nie ma efektu: nie można anulować dostarczenia do innych odbiorników.

Ordered Broadcast

Ordered Broadcast jest dostarczany sekwencyjnie — każdemu odbiornikowi w kolejności malejącej atrybutu android:priority (od 0 do 999). Po przetworzeniu odbiornik może przekazać wynik następnemu przez setResultExtras lub przerwać łańcuch wywołaniem abortBroadcast. Jest to używane w scenariuszach, gdzie kolejność przetwarzania jest ważna — na przykład odbiorniki SMS.

Broadcast systemowe

Android generuje wiele Broadcast systemowych: ACTION_BOOT_COMPLETED (uruchomienie urządzenia), ACTION_BATTERY_LOW, ACTION_POWER_CONNECTED, CONNECTIVITY_ACTION, ACTION_PACKAGE_ADDED i inne. Każdy Intent zawiera dodatkowe dane w Extras — poziom naładowania, typ połączenia, nazwę pakietu.

Sticky Broadcast — przestarzały typ, który przechowywał ostatnią wysłaną wartość. Zamiast niego używaj LiveData, StateFlow lub współdzielonych SharedPreferences do przechowywania ostatniego stanu.

Rejestracja Broadcast Receiver

Broadcast Receiver można zarejestrować na dwa sposoby: statycznie przez AndroidManifest.xml lub dynamicznie w kodzie przez registerReceiver. Wybór zależy od scenariusza: statyczna rejestracja działa nawet jeśli aplikacja nie jest uruchomiona, dynamiczna — tylko gdy aktywny jest komponent rejestrujący.

Rejestracja statyczna

Rejestracja statyczna jest deklarowana w manifeście tagiem <receiver> wewnątrz <application>. Dla każdego odbiornika określa się klasę obsługującą i filtr Intent z akcjami, które ma przechwytywać. System ładuje takie odbiorniki po wystąpieniu Broadcast nawet jeśli aplikacja nie jest uruchomiona.

<!-- 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>

Rejestracja dynamiczna

Rejestracja dynamiczna jest wykonywana metodą registerReceiver w kodzie Activity, Service lub Fragment. Odbiornik żyje tylko tak długo, jak długo żyje komponent, który go zarejestrował. Koniecznie wywołuj unregisterReceiver w onPause lub onDestroy — w przeciwnym razie nastąpi wyciek pamięci, a system może zakończyć proces.

Priorytet i kolejność przetwarzania

Dla Ordered Broadcast kolejność dostarczania jest określana przez atrybut android:priority. Odbiornik z wyższym priorytetem otrzymuje Intent wcześniej. Jeśli po przetworzeniu wywoła abortBroadcast, odbiorniki z niższym priorytetem nie otrzymają Intent. Dla odbiorników statycznych priorytet jest ustawiany w filtrze Intent w manifeście.

Przekazywanie danych między odbiornikami

Odbiorniki w Ordered Broadcast mogą przekazywać dane następnemu w łańcuchu przez setResultExtras lub setResultData. Pozwala to zorganizować przetwarzanie potokowe: pierwszy odbiornik wzbogaca Intent o dodatkowe dane, drugi je wykorzystuje, trzeci kończy łańcuch. Metoda getResultExtras odczytuje dane przekazane przez poprzedni odbiornik.

Dla Normal Broadcast kolejność nie jest gwarantowana, więc wszystkie odbiorniki otrzymują oryginalny Intent bez zmian. Jeśli potrzebujesz, aby odbiorniki wpływały na siebie nawzajem — używaj sendOrderedBroadcast zamiast sendBroadcast.

Ograniczenia w Android 8 i nowszych

Android 8 (API 26, Oreo) wprowadził istotne ograniczenia dotyczące Broadcast w tle. Większość niejawnych (implicit) Broadcast — tych, które nie są adresowane do konkretnej aplikacji — nie działa już ze statyczną rejestracją. System blokuje odbiorniki zarejestrowane w manifeście dla takich akcji jak CONNECTIVITY_ACTION czy ACTION_BATTERY_LOW.

Co się zmieniło

Google ustalił listę Broadcast, które nadal działają ze statyczną rejestracją: BOOT_COMPLETED, TIME_TICK, Alarm, INSTANCE? (zmiany pakietów) — łącznie około kilkunastu wyjątków. Wszystkie pozostałe niejawne Broadcast wymagają teraz dynamicznej rejestracji przez Context.registerReceiver, która działa tylko gdy aplikacja jest na pierwszym planie.

Alternatywy dla Broadcast Receiver

Do zadań w tle, które wcześniej były realizowane przez Broadcast Receiver, Android zaleca WorkManager (zadania opóźnione z gwarancją wykonania), JobScheduler (zadania okresowe z uwzględnieniem stanu urządzenia) i NotificationListenerService (monitorowanie powiadomień). Te komponenty działają bez ograniczeń Android 8 i są zoptymalizowane pod kątem zużycia energii.

Przykład Broadcast Receiver w Kotlinie

Rozważmy stworzenie Broadcast Receiver do śledzenia połączenia sieciowego. Odbiornik będzie otrzymywać Broadcast CONNECTIVITY_ACTION i logować typ połączenia. Dla Android 8+ zarejestrujemy go dynamicznie, ponieważ jest to niejawny Broadcast wyłączony ze statycznej rejestracji.

// Broadcast Receiver do śledzenia stanu sieci
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", "Typ połączenia: $connectionType")
    }
}

// Dynamiczna rejestracja w 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)
    }
}

Koniecznie anuluj rejestrację odbiornika w onStop — jeśli Activity przejdzie w tło, ale odbiornik pozostanie zarejestrowany, system nie będzie mógł zwolnić zasobów. Dla Service używaj onDestroy. We fragmentach rejestruj odbiornik w onStart i anuluj w onStop, zgodnie z cyklem życia fragmentu.