前面我们介绍了Android系统的广播机制，从本质来说，它是一种消息订阅/发布机制，因此，使用这种消息驱动模型的第一步便是订阅消息；而对Android应用程序来说，订阅消息其实就是注册广播接收器，本文将探讨Android应用程序是如何注册广播接收器以及把广播接收器注册到哪里去的。

《Android系统源代码情景分析》一书正在进击的程序员网（http://0xcc0xcd.com）中连载，点击进入！

在Android的广播机制中，ActivityManagerService扮演着广播中心的角色，负责系统中所有广播的注册和发布操作，因此，Android应用程序注册广播接收器的过程就把是广播接收器注册到ActivityManagerService的过程。Android应用程序是通过调用ContextWrapper类的registerReceiver函数来把广播接收器BroadcastReceiver注册到ActivityManagerService中去的，而ContextWrapper类本身又借助ContextImpl类来注册广播接收器。

在Android应用程序框架中，Activity和Service类都继承了ContextWrapper类，因此，我们可以在Activity或者Service的子类中调用registerReceiver函数来注册广播接收器。Activity、Service、ContextWrapper和ContextImpl这四个类的关系可以参考前面Android系统在新进程中启动自定义服务过程（startService）的原理分析一文中描述的Activity类图。

这篇文章还是继续以实例来进行情景分析，所用到的例子便是上一篇文章Android系统中的广播（Broadcast）机制简要介绍和学习计划里面介绍的应用程序了，所以希望读者在继续阅读本文之前，先看看这篇文章；又由于Android应用程序是把广播接器注册到ActivityManagerService中去的，因此，这里又会涉入到Binder进程间通信机制，所以希望读者对Android系统的Binder进程间通信机制有所了解，具体请参考Android进程间通信（IPC）机制Binder简要介绍和学习计划一文。

开始进入主题了，在Android系统中的广播（Broadcast）机制简要介绍和学习计划一文所介绍的例子中，注册广播接收器的操作是MainActivity发起的，我们先来看看注册过程的序列图：

在分析这个序列图之前，我们先来看一下MainActivity是如何调用registerReceiver函数来注册广播接收器的：

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {   ...... @Override    public void onResume() {    super.onResume();    IntentFilter counterActionFilter = new IntentFilter(CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION);    registerReceiver(counterActionReceiver, counterActionFilter);   }  ......}

MainActivity在onResume函数里，通过其父类ContextWrapper的registerReceiver函数注册了一个BroadcastReceiver实例counterActionReceiver，并且通过IntentFilter实例counterActionFilter告诉ActivityManagerService，它要订阅的广播是CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION类型的，这样，ActivityManagerService在收到CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION类型的广播时，就会分发给counterActionReceiver实例的onReceive函数。

接下来，就开始分析注册过程中的每一个步骤了。

Step 1. ContextWrapper.registerReceiver

这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java文件中：

public class ContextWrapper extends Context { Context mBase; ...... @Override public Intent registerReceiver(  BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter) {  return mBase.registerReceiver(receiver, filter); } ......}

这里的成员变量mBase是一个ContextImpl实例，想知道为什么，可以回过头去看看Android应用程序启动过程源代码分析这篇文章>~<。

Step 2. ContextImpl.registerReceiver

这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java文件中：

class ContextImpl extends Context { ...... @Override public Intent registerReceiver(BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter) {  return registerReceiver(receiver, filter, null, null); } @Override public Intent registerReceiver(BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter,   String broadcastPermission, Handler scheduler) {  return registerReceiverInternal(receiver, filter, broadcastPermission,   scheduler, getOuterContext()); } private Intent registerReceiverInternal(BroadcastReceiver receiver,   IntentFilter filter, String broadcastPermission,   Handler scheduler, Context context) {  IIntentReceiver rd = null;  if (receiver != null) {   if (mPackageInfo != null && context != null) {    if (scheduler == null) {     scheduler = mMainThread.getHandler();    }    rd = mPackageInfo.getReceiverDispatcher(     receiver, context, scheduler,     mMainThread.getInstrumentation(), true);   } else {    ......   }  }  try {   return ActivityManagerNative.getDefault().registerReceiver(     mMainThread.getApplicationThread(),     rd, filter, broadcastPermission);  } catch (RemoteException e) {    return null;  } } ......}

通过两个函数的中转，最终就进入到ContextImpl.registerReceiverInternal这个函数来了。这里的成员变量mPackageInfo是一个LoadedApk实例，它是用来负责处理广播的接收的，在后面一篇文章讲到广播的发送时（sendBroadcast），会详细描述。参数broadcastPermission和scheduler都为null，而参数context是上面的函数通过调用函数getOuterContext得到的，这里它就是指向MainActivity了，因为MainActivity是继承于Context类的，因此，这里用Context类型来引用。

由于条件mPackageInfo != null和context != null都成立，而且条件scheduler == null也成立，于是就调用mMainThread.getHandler来获得一个Handler了，这个Hanlder是后面用来分发ActivityManagerService发送过的广播用的。这里的成员变量mMainThread是一个ActivityThread实例，在前面Android应用程序启动过程源代码分析这篇文章也描述过了。我们先来看看ActivityThread.getHandler函数的实现，然后再回过头来继续分析ContextImpl.registerReceiverInternal函数。

Step 3. ActivityThread.getHandler

这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

public final class ActivityThread { ...... final H mH = new H(); private final class H extends Handler {  ......  public void handleMessage(Message msg) {   ......   switch (msg.what) {   ......   }   ......  }  ...... } ...... final Handler getHandler() {  return mH; } ......}

有了这个Handler之后，就可以分发消息给应用程序处理了。

再回到上一步的ContextImpl.registerReceiverInternal函数中，它通过mPackageInfo.getReceiverDispatcher函数获得一个IIntentReceiver接口对象rd，这是一个Binder对象，接下来会把它传给ActivityManagerService，ActivityManagerService在收到相应的广播时，就是通过这个Binder对象来通知MainActivity来接收的。

我们也是先来看一下mPackageInfo.getReceiverDispatcher函数的实现，然后再回过头来继续分析ContextImpl.registerReceiverInternal函数。

Step 4. LoadedApk.getReceiverDispatcher

这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java文件中：

final class LoadedApk { ...... public IIntentReceiver getReceiverDispatcher(BroadcastReceiver r,   Context context, Handler handler,   Instrumentation instrumentation, boolean registered) {  synchronized (mReceivers) {   LoadedApk.ReceiverDispatcher rd = null;   HashMap<BroadcastReceiver, LoadedApk.ReceiverDispatcher> map = null;   if (registered) {    map = mReceivers.get(context);    if (map != null) {     rd = map.get(r);    }   }   if (rd == null) {    rd = new ReceiverDispatcher(r, context, handler,     instrumentation, registered);    if (registered) {     if (map == null) {      map = new HashMap<BroadcastReceiver, LoadedApk.ReceiverDispatcher>();      mReceivers.put(context, map);     }     map.put(r, rd);    }   } else {    rd.validate(context, handler);   }   return rd.getIIntentReceiver();  } } ...... static final class ReceiverDispatcher {  final static class InnerReceiver extends IIntentReceiver.Stub {   final WeakReference<LoadedApk.ReceiverDispatcher> mDispatcher;   ......   InnerReceiver(LoadedApk.ReceiverDispatcher rd, boolean strong) {    mDispatcher = new WeakReference<LoadedApk.ReceiverDispatcher>(rd);    ......   }   ......  }  ......  final IIntentReceiver.Stub mIIntentReceiver;  final Handler mActivityThread;  ......  ReceiverDispatcher(BroadcastReceiver receiver, Context context,    Handler activityThread, Instrumentation instrumentation,    boolean registered) {   ......   mIIntentReceiver = new InnerReceiver(this, !registered);   mActivityThread = activityThread;      ......  }  ......  IIntentReceiver getIIntentReceiver() {   return mIIntentReceiver;  } } ......}

在LoadedApk.getReceiverDispatcher函数中，首先看一下参数r是不是已经有相应的ReceiverDispatcher存在了，如果有，就直接返回了，否则就新建一个ReceiverDispatcher，并且以r为Key值保在一个HashMap中，而这个HashMap以Context，这里即为MainActivity为Key值保存在LoadedApk的成员变量mReceivers中，这样，只要给定一个Activity和BroadcastReceiver，就可以查看LoadedApk里面是否已经存在相应的广播接收发布器ReceiverDispatcher了。

在新建广播接收发布器ReceiverDispatcher时，会在构造函数里面创建一个InnerReceiver实例，这是一个Binder对象，实现了IIntentReceiver接口，可以通过ReceiverDispatcher.getIIntentReceiver函数来获得，获得后就会把它传给ActivityManagerService，以便接收广播。在ReceiverDispatcher类的构造函数中，还会把传进来的Handle类型的参数activityThread保存下来，以便后面在分发广播的时候使用。

现在，再回到ContextImpl.registerReceiverInternal函数，在获得了IIntentReceiver类型的Binder对象后，就开始要把它注册到ActivityManagerService中去了。

Step 5. ActivityManagerProxy.registerReceiver

这个函数实现在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java文件中：

class ActivityManagerProxy implements IActivityManager{ ...... public Intent registerReceiver(IApplicationThread caller,   IIntentReceiver receiver,   IntentFilter filter, String perm) throws RemoteException {  Parcel data = Parcel.obtain();  Parcel reply = Parcel.obtain();  data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);  data.writeStrongBinder(caller != null ? caller.asBinder() : null);  data.writeStrongBinder(receiver != null ? receiver.asBinder() : null);  filter.writeToParcel(data, 0);  data.writeString(perm);  mRemote.transact(REGISTER_RECEIVER_TRANSACTION, data, reply, 0);  reply.readException();  Intent intent = null;  int haveIntent = reply.readInt();  if (haveIntent != 0) {   intent = Intent.CREATOR.createFromParcel(reply);  }  reply.recycle();  data.recycle();  return intent; } ......}

这个函数通过Binder驱动程序就进入到ActivityManagerService中的registerReceiver函数中去了。

Step 6. ActivityManagerService.registerReceiver

这个函数实现在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative  implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback { ...... public Intent registerReceiver(IApplicationThread caller,   IIntentReceiver receiver, IntentFilter filter, String permission) {  synchronized(this) {   ProcessRecord callerApp = null;   if (caller != null) {    callerApp = getRecordForAppLocked(caller);    if (callerApp == null) {     ......    }   }   List allSticky = null;   // Look for any matching sticky broadcasts...   Iterator actions = filter.actionsIterator();   if (actions != null) {    while (actions.hasNext()) {     String action = (String)actions.next();     allSticky = getStickiesLocked(action, filter, allSticky);    }   } else {    ......   }   // The first sticky in the list is returned directly back to   // the client.   Intent sticky = allSticky != null ? (Intent)allSticky.get(0) : null;   ......   if (receiver == null) {    return sticky;   }   ReceiverList rl    = (ReceiverList)mRegisteredReceivers.get(receiver.asBinder());   if (rl == null) {    rl = new ReceiverList(this, callerApp,     Binder.getCallingPid(),     Binder.getCallingUid(), receiver);    if (rl.app != null) {     rl.app.receivers.add(rl);    } else {     ......    }    mRegisteredReceivers.put(receiver.asBinder(), rl);   }   BroadcastFilter bf = new BroadcastFilter(filter, rl, permission);   rl.add(bf);   ......   mReceiverResolver.addFilter(bf);   // Enqueue broadcasts for all existing stickies that match   // this filter.   if (allSticky != null) {    ......   }   return sticky;  } } ......}

函数首先是获得调用registerReceiver函数的应用程序进程记录块：

    ProcessRecord callerApp = null;    if (caller != null) { callerApp = getRecordForAppLocked(caller); if (callerApp == null) {     ......        }    }

这里得到的便是上一篇文章Android系统中的广播（Broadcast）机制简要介绍和学习计划里面介绍的应用程序Broadcast的进程记录块了，MainActivity就是在里面启动起来的。

    List allSticky = null;    // Look for any matching sticky broadcasts...    Iterator actions = filter.actionsIterator();    if (actions != null) { while (actions.hasNext()) {  String action = (String)actions.next();  allSticky = getStickiesLocked(action, filter, allSticky); }    } else { ......    }    // The first sticky in the list is returned directly back to    // the client.    Intent sticky = allSticky != null ? (Intent)allSticky.get(0) : null;

这里传进来的filter只有一个action，就是前面描述的CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION了，这里先通过getStickiesLocked函数查找一下有没有对应的sticky intent列表存在。什么是Sticky Intent呢？我们在最后一次调用sendStickyBroadcast函数来发送某个Action类型的广播时，系统会把代表这个广播的Intent保存下来，这样，后来调用registerReceiver来注册相同Action类型的广播接收器，就会得到这个最后发出的广播。这就是为什么叫做Sticky Intent了，这个最后发出的广播虽然被处理完了，但是仍然被粘住在ActivityManagerService中，以便下一个注册相应Action类型的广播接收器还能继承处理。

这里，假设我们不使用sendStickyBroadcast来发送CounterService.BROADCAST_COUNTER_ACTION类型的广播，于是，这里得到的allSticky和sticky都为null了。

继续往下看，这里传进来的receiver不为null，于是，继续往下执行：

    ReceiverList rl = (ReceiverList)mRegisteredReceivers.get(receiver.asBinder());    if (rl == null) { rl = new ReceiverList(this, callerApp,  Binder.getCallingPid(),  Binder.getCallingUid(), receiver); if (rl.app != null) {  rl.app.receivers.add(rl); } else {  ...... } mRegisteredReceivers.put(receiver.asBinder(), rl);    }

这里其实就是把广播接收器receiver保存一个ReceiverList列表中，这个列表的宿主进程是rl.app，这里就是MainActivity所在的进程了，在ActivityManagerService中，用一个进程记录块来表示这个应用程序进程，它里面有一个列表receivers，专门用来保存这个进程注册的广播接收器。接着，又把这个ReceiverList列表以receiver为Key值保存在ActivityManagerService的成员变量mRegisteredReceivers中，这些都是为了方便在收到广播时，快速找到对应的广播接收器的。

再往下看：

    BroadcastFilter bf = new BroadcastFilter(filter, rl, permission);    rl.add(bf);    ......    mReceiverResolver.addFilter(bf);

上面只是把广播接收器receiver保存起来了，但是还没有把它和filter关联起来，这里就创建一个BroadcastFilter来把广播接收器列表rl和filter关联起来，然后保存在ActivityManagerService中的成员变量mReceiverResolver中去。

这样，广播接收器注册的过程就介绍完了，比较简单，但是工作又比较琐碎，主要就是将广播接收器receiver及其要接收的广播类型filter保存在ActivityManagerService中，以便以后能够接收到相应的广播并进行处理，在下一篇文章，我们将详细分析这个过程，敬请关注。

老罗的新浪微博：http://weibo.com/shengyangluo，欢迎关注！