Broadcast Receiver: คืออะไร ประเภทของ Broadcast และหลักการทำงาน

Broadcast Receiver คืออะไร?

Broadcast Receiver คือคอมโพเนนต์ของ Android ที่ออกแบบมาเพื่อรับและประมวลผลข้อความ Intent ที่เผยแพร่โดยระบบปฏิบัติการหรือแอปพลิเคชันอื่น แตกต่างจาก Activity และ Service ตรงที่ Broadcast Receiver ไม่มีส่วนติดต่อผู้ใช้ — หน้าที่ของมันคือดำเนินการสั้น ๆ เมื่อมีเหตุการณ์เกิดขึ้น

Broadcast Receiver ทำงานผ่านกลไก Intent ระบบหรือแอปพลิเคชันส่ง Intent ผ่าน sendBroadcast หรือ sendOrderedBroadcast และระบบปฏิบัติการจะส่งต่อไปยังตัวรับสัญญาณที่ลงทะเบียนไว้ ตัวรับสัญญาณแต่ละตัวจะรับ Intent ในเมธอด onReceive ซึ่งทำงานบนเธรดหลัก

ตาม Android Compatibility Definition Document Broadcast Receiver ต้องดำเนินการ onReceive ให้เสร็จภายใน 10 วินาที — มิฉะนั้นระบบจะถือว่าค้างและยุติกระบวนการ สำหรับงานพื้นหลังที่ยาวนาน ให้ใช้ JobScheduler หรือ WorkManager ที่เริ่มจากตัวรับสัญญาณ

ประเภทของ Broadcast ใน Android

Android รองรับ Broadcast สองประเภทหลัก: Normal Broadcast และ Ordered Broadcast ความแตกต่างอยู่ที่ลำดับการส่งและความสามารถในการขัดจังหวะห่วงโซ่การประมวลผล นอกจากนี้ Broadcast ยังแบ่งเป็นของระบบ (สร้างโดย OS) และแบบกำหนดเอง (สร้างโดยแอปพลิเคชัน)

Normal Broadcast

Normal Broadcast จะถูกส่งถึงตัวรับสัญญาณที่ลงทะเบียนทั้งหมดแบบอะซิงโครนัสโดยไม่มีลำดับที่รับประกัน ระบบสามารถประมวลผล Broadcast เหล่านี้แบบขนาน — ตัวรับสัญญาณแต่ละตัวได้รับ Intent ในเธรดของตัวเอง การเรียก abortBroadcast บน Normal Broadcast ไม่มีผล: ไม่สามารถยกเลิกการส่งไปยังตัวรับสัญญาณอื่นได้

Ordered Broadcast

Ordered Broadcast จะถูกส่งตามลำดับ — ไปยังแต่ละตัวรับสัญญาณตามลำดับจากมากไปน้อยของแอตทริบิวต์ android:priority (จาก 0 ถึง 999) หลังจากการประมวลผล ตัวรับสัญญาณสามารถส่งผลลัพธ์ไปยังตัวถัดไปผ่าน setResultExtras หรือขัดจังหวะห่วงโซ่โดยเรียก abortBroadcast ใช้ในสถานการณ์ที่ลำดับการประมวลผลสำคัญ — ตัวอย่างเช่น ตัวรับสัญญาณ SMS

Broadcast ของระบบ

Android สร้าง Broadcast ของระบบ มากมาย: ACTION_BOOT_COMPLETED (การบูตเครื่อง), ACTION_BATTERY_LOW, ACTION_POWER_CONNECTED, CONNECTIVITY_ACTION, ACTION_PACKAGE_ADDED และอื่น ๆ แต่ละ Intent มีข้อมูลเพิ่มเติมใน Extras — ระดับแบตเตอรี่ ประเภทการเชื่อมต่อ ชื่อแพ็คเกจ

Sticky Broadcast เป็นประเภทที่เลิกใช้แล้วซึ่งเก็บค่าสุดท้ายที่ส่งไว้ ให้ใช้ LiveData, StateFlow หรือ SharedPreferences ที่ใช้ร่วมกันเพื่อเก็บสถานะล่าสุดแทน

การลงทะเบียน Broadcast Receiver

Broadcast Receiver สามารถลงทะเบียนได้สองวิธี: แบบคงที่ ผ่าน AndroidManifest.xml หรือ แบบไดนามิก ในโค้ดผ่าน registerReceiver การเลือกขึ้นอยู่กับสถานการณ์: การลงทะเบียนแบบคงที่ทำงานแม้แอปพลิเคชันไม่ได้ทำงานอยู่ การลงทะเบียนแบบไดนามิกทำงานเฉพาะเมื่อคอมโพเนนต์ที่ลงทะเบียนยังทำงานอยู่

การลงทะเบียนแบบคงที่

การลงทะเบียนแบบคงที่ประกาศใน manifest ด้วยแท็ก <receiver> ภายใน <application> สำหรับตัวรับสัญญาณแต่ละตัว จะระบุคลาสตัวจัดการและตัวกรอง Intent พร้อมการดำเนินการที่จะสกัดกั้น ระบบจะโหลดตัวรับสัญญาณเหล่านี้เมื่อมี Broadcast เกิดขึ้นแม้แอปพลิเคชันไม่ได้ทำงานอยู่

<!-- 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>

การลงทะเบียนแบบไดนามิก

การลงทะเบียนแบบไดนามิกดำเนินการโดยใช้เมธอด registerReceiver ในโค้ดของ Activity, Service หรือ Fragment ตัวรับสัญญาณจะมีชีวิตอยู่ตราบเท่าที่คอมโพเนนต์ที่ลงทะเบียนยังทำงานอยู่ ให้เรียก unregisterReceiver ใน onPause หรือ onDestroy เสมอ — มิฉะนั้นจะเกิดหน่วยความจำรั่วและระบบอาจยุติกระบวนการ

ลำดับความสำคัญและลำดับการประมวลผล

สำหรับ Ordered Broadcast ลำดับการส่งถูกกำหนดโดยแอตทริบิวต์ android:priority ตัวรับสัญญาณที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่าจะได้รับ Intent ก่อน หากเรียก abortBroadcast หลังการประมวลผล ตัวรับสัญญาณที่มีลำดับความสำคัญต่ำกว่าจะไม่ได้รับ Intent สำหรับตัวรับสัญญาณแบบคงที่ ลำดับความสำคัญถูกตั้งค่าในตัวกรอง Intent ของ manifest

การส่งข้อมูลระหว่างตัวรับสัญญาณ

ตัวรับสัญญาณใน Ordered Broadcast สามารถส่งข้อมูลไปยังตัวถัดไปในห่วงโซ่ผ่าน setResultExtras หรือ setResultData ซึ่งช่วยให้การประมวลผลแบบไปป์ไลน์: ตัวรับสัญญาณแรกเพิ่มข้อมูลเสริมให้ Intent ตัวที่สองใช้ข้อมูลเหล่านั้น ตัวที่สามทำให้ห่วงโซ่สมบูรณ์ เมธอด getResultExtras อ่านข้อมูลที่ส่งโดยตัวรับสัญญาณก่อนหน้า

สำหรับ Normal Broadcast ลำดับไม่ได้รับการรับประกัน ดังนั้นตัวรับสัญญาณทั้งหมดจึงได้รับ Intent เดิมที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง หากคุณต้องการให้ตัวรับสัญญาณมีผลต่อกัน ให้ใช้ sendOrderedBroadcast แทน sendBroadcast

ข้อจำกัดใน Android 8 ขึ้นไป

Android 8 (API 26, Oreo) นำข้อจำกัดที่สำคัญมาใช้กับ Broadcast พื้นหลัง Broadcast โดยนัยส่วนใหญ่ — ที่ไม่ได้ระบุถึงแอปพลิเคชันเฉพาะ — ไม่ทำงานกับการลงทะเบียนแบบคงที่อีกต่อไป ระบบบล็อกตัวรับสัญญาณที่ลงทะเบียนใน manifest สำหรับการดำเนินการเช่น CONNECTIVITY_ACTION หรือ ACTION_BATTERY_LOW

สิ่งที่เปลี่ยนแปลง

Google กำหนดรายการ Broadcast ที่ยังคงทำงานกับการลงทะเบียนแบบคงที่: BOOT_COMPLETED, TIME_TICK, Alarm และการเปลี่ยนแปลงแพ็คเกจ — รวมประมาณสิบกว่าข้อยกเว้น Broadcast โดยนัยอื่น ๆ ทั้งหมดตอนนี้ต้องการการลงทะเบียนแบบไดนามิกผ่าน Context.registerReceiver ซึ่งทำงานเฉพาะเมื่อแอปอยู่ในเบื้องหน้า

ทางเลือกแทน Broadcast Receiver

สำหรับงานพื้นหลังที่เคยจัดการผ่าน Broadcast Receiver Android แนะนำ WorkManager (งานที่เลื่อนออกไปพร้อมรับประกันการดำเนินการ), JobScheduler (งานตามระยะเวลาโดยพิจารณาสถานะอุปกรณ์) และ NotificationListenerService (การตรวจสอบการแจ้งเตือน) คอมโพเนนต์เหล่านี้ทำงานโดยไม่มีข้อจำกัด Android 8 และปรับให้เหมาะสมกับการใช้พลังงาน

ตัวอย่าง Broadcast Receiver ใน Kotlin

มาสร้าง Broadcast Receiver สำหรับติดตามการเชื่อมต่อเครือข่ายกัน ตัวรับสัญญาณจะจับ Broadcast CONNECTIVITY_ACTION และบันทึกประเภทการเชื่อมต่อ สำหรับ Android 8+ เราจะลงทะเบียนแบบไดนามิกเนื่องจากเป็น Broadcast โดยนัยที่ถูกแยกออกจากการลงทะเบียนแบบคงที่

// Broadcast Receiver สำหรับติดตามสถานะเครือข่าย
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", "ประเภทการเชื่อมต่อ: $connectionType")
    }
}

// การลงทะเบียนแบบไดนามิกใน 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)
    }
}

ยกเลิกการลงทะเบียนตัวรับสัญญาณใน onStop เสมอ — หาก Activity ไปที่พื้นหลังแต่ตัวรับสัญญาณยังคงลงทะเบียนอยู่ ระบบจะไม่สามารถปล่อยทรัพยากรได้ สำหรับ Service ให้ใช้ onDestroy ใน Fragment ให้ลงทะเบียนตัวรับสัญญาณใน onStart และยกเลิกใน onStop ตามวงจรชีวิตของ Fragment