【Android開發精要筆記】Android的Intent機制

Android的Intent機制

Intent對象的做用和構成

android意圖機制最核心的設計思想，就是引入了組件管理服務做爲鏈接組件的管理者。 該服務的做用:

• 經過組件的配置信息瞭解系統中每一個組件的類別和功能
• 幫助調用組件尋找符合其需求的實現組件，將調用者與實如今完全解耦

在整個意圖機制下，有三方角色參與組件間的鏈接和通訊

【調用組件】鏈接請求的發起者，它指望尋找其餘組件來幫助完成所需的功能。經過調用startActivity和bindService等函數發起對目標組件的鏈接請求

【實現組件】響應調用者請求完成所需任務的組件，每一個組件均可以做爲調用者請求第三方幫助，也均可以扮演實現着去完成對應的請求。對於實現組件而已，不須要關注其調用者是誰，只需依照請求者發送的Intent對象去執行相關功能便可

【組件管理服務】在調用組件與實現組件的鏈接過程當中，組件管理服務扮演了調度者的角色。從調用組件中接收到Intent對象，而後將該對象與應用管理服務收集到的組件Intent Filter對象進行比較，從中選擇出符合調用組件需求的實現組件，最後構造並調用實現組件對象，組件管理服務是一個系統服務，運行在系統核心進程的獨立線程中，經過進程間通訊機制，與各組件進行交互

Intent對象的做用

Intent對象是組件間通訊信息的載體。它封裝了調用組件提供的指令和數據，經過組件管理服務序列化傳遞給實現組件，實現組件能夠利用這些信息完成所需功能。 Intent對象定義了組件間鏈接協議。每一個Intent對象都包含若干個數據項，每一個數據項都有其內涵，調用者組件根據這些規範構造Intent對象描述其需求；實現組件根據這些規範解析Intent對象執行所需功能；而組件管理服務依照這些規範尋找與需求匹配的組件，構造鏈接

Intent對象的構成

Intent類的實現很是簡單，只是包含了若干個數據項

• Action項 Action就是用來表達動做的。Action就是一個字符串，能夠用setAction函數爲intent對象指定一個動做，也能夠用getAction讀取Intent對象中的動做信息。
• Data項 意願的表達，好比我吃宮保雞丁，主語「我」，在乎圖機制下對應着調用組件，謂語「吃」，用Intent的Action對象來表達，賓語"宮保雞丁"則對應着Data，setData，setDataAndType來進行設置，經過getData函數來讀取。Data數據也是用字符串進行存儲的，它的個數符合URI標準，URI具備豐富的表達能力，可以表達存儲在任何地方的數據
• Type項 若是Data用於特指，那麼Type用於泛指，setType,setDataAndType,getType，Type是MIME格式的字符串數據，用於描述組件可以處理的請求類型，或者補充說明Data數據的類型。能夠經過通配符*來表示整個類別的信息 在Intent對象中，Data項和Type項不少時候是互斥使用的。一個Intent中，須要Data表示數據仍是用Type表示數據類型一般是和Action密切相關的。
• Category項 category表示約束，每一個Intent對象可包含多個Categories。addCategory添加Category項，getCategories獲取該Intent對象Category項的集合。同一個Intent中的多個Category項彼此間是"與"關係。也就是說一個組件須要支持所有的Category項才能處理該請求。
• Component項 Component指的是目標組件的類型信息，經過setComponent方法利用類名進行設定，也能夠經過setClass方法利用類型對象信息進行設置。當調用組件明確了Component信息，組件管理服務就再也不須要根據Action、Data等信息去尋找知足其需求的實現組件了。只需按照Component信息實例化對於的組件做爲功能實現者便可。
• Extras項 Extras是Intent中數據傳輸的載體，負責將數據從調用組件傳遞到實現組件。Extras是一個Bundle對象，該對象按照鍵值對的方式存儲數據，它實現了Parcelable接口，能夠進行數據的序列化和反序列化，從而在進程中傳遞。
• Flags項 一個整形數，由一系列的標誌位聚集而成。它對於實現組件而言徹底透明，是調用組件指定組件管理服務構造實現組件的方式，經常使用於改變實現組件的任務模型和進程模型等。被設定的Flags標誌位將會疊加生效。但須要注意的是，不少標誌位之間是相關聯邏輯關係的，有的標誌位須要同時設定，而有的標誌位直接則具備必定的互斥性。

Intent對象解析

組件管理服務負責接收和分析Intent對象。Intent對象能夠分紅兩類:精確描述的Intent(Explicit Intent)和模糊描述的Intent(Implicit Intent) 精確描述的Intent,指的是全部帶有Component信息的Intent對象。在精確描述的前提下，Intent對象只是做爲消息的載體存在 模糊描述的Intent，對基於模糊描述的Intent調用組件而言，它們不在意實現組件是誰，只要求該組件可以依照Intent對象中描述的意圖和需求完成對應的任務。 精確描述的Intent一般用於應用內部的通訊，由於調用組件和實現組件彼此瞭解，不須要動態機制，只須要最快地將消息傳遞過去就行了。 而模糊描述的Intent，則用於不一樣應用組件間的互聯互通，它的存在將請求者和實現者徹底解耦，極大地提高了系統的靈活性。

Intent Filter對象

與Intent類似，IntentFilter對象也包含Action、Type、Data、Category等數據項，每一個數據項的結構和含義，與Intent中的數據項也一一對應。當組件管理服務接收到調用組件發送來的基於模糊描述的Intent對象時，會與全部組件的IntentFilter信息進行匹配技術，尋找符合需求的實現組件。 每一個組件均可以有任意數量的IntentFilter，組件包含的Intent Filter對象越多，說明它能接受Intent請求的範圍越廣。而不添加任何Intent Filter對象的組件，僅能經過Intent對象精確地進行調用 組件對於的IntentFilter信息，通常經過配置文件的項進行添加，放在界面組件、服務組件或觸發器組件的配置項中。

意圖匹配的算法流程

Intent對象和Intent Filter對象的匹配過程，就稱爲意圖匹配算法。 

算法輸入的是進行比較的Intent對象和Intent Filter對象，輸出的是一個32位的整數值，用於表徵二者的匹配程度。 整個匹配算法的流程可分爲3個步驟 1. Action的比較:每一個IntentFilter對象都必須包含Action信息，若是沒有，則對任何一個Intent對象都會匹配失敗 2. Data和Type的比較：Data和Type信息是Intent Filter中最複雜的數據項，其比較算法是決定Intent與Intent Filter對象匹配程度的關鍵 3. Category的比較

匹配組件的選擇

若是有多個Intent Filter對象與調用組件發出的Intent對象都相匹配，就須要在全部符合條件的Intent Filter對象中進行篩選，選出最符合調用組件和用戶需求的實現組件，這個流程就稱爲匹配組件的選擇。 在組件選擇上，最核心的機制就是基於優先級的排序。每個Intent Filter對象都有一個優先級，從-1000到1000，值越大，優先級越高 實例例子，如攔截短信，能夠採起提高Intent Filter優先級的策略來實現:

<receiver android:name="third_parth.SmsReceiver">
        <intent-filter>
            <action android:priority="1000"
                android:name="android.provider.Telephony.SMS_RECEIVED"/>
        </intent-filter>
    </receiver>

在third_party.SmsReceiver這個觸發組件中，系統能夠定製策略攔截特定的短信，經過調用abortBroadcast()函數終止廣播，使其餘短信應用的Intent Filter沒法匹配短信通知

public void onReceive(Context context,Intent intent)
{
    if(IsBlockSms(intent))
        abortBroadcast();
}

意圖匹配的優化

意圖機制中，引入第三方組件管理服務，下降了調用組件和實現組件之間的耦合，提升了系統的靈活性及組件的複用性，但同時，因爲第三方服務地介入增長了組件間鏈接的成本，可能會使組件間的調用不夠流暢。所以，系統對組件的匹配和選擇過程進行了大量的優化，以提高意圖匹配和組件調用的效率。

• 索引：此流程涉及大量的字符串比較，比較耗時。組件管理服務會經過哈希表，爲全部Intent Filter對象的Action、Type等數據項創建索引。每一個索引對應着一組Action相同，Type相同，或者其餘數據項相同的Intent Filter對象。Intent對象會先將其中的數據項與索引項進行比較，快速地選擇出可能與Intent相匹配的Intent Filter對象。
• 緩存:將Intent和Intent Filter的匹配結果記錄下來，當再碰到相同的Intent的調用時，可直接返回上次記錄的結果，從而跳過意圖匹配的過程，加速組件的調用。服務組件，組件管理服務會在內存中經過哈希表的形式保留各個Intent對應的服務組件。

意圖機制的應用

意圖機制在界面組件中的應用

調用組件能夠經過調用startActivity和startActivityForResult等函數發起對目標界面組件的調用，選擇並構造出一個符合其需求的界面組件實例，切換至前臺與用戶進行交互。調用組件能夠在構造的Intent對象中添加一些Flags標誌位信息，用於告知組件管理服務如何去構造實現組件。當多個界面組件都能知足調用組件的需求，就須要從中選擇一個最適合的組件做爲最終的實現組件。對於界面組件的選擇，須要兼顧效率和公平性。

• 效率:選擇過程當中儘量流暢
• 公平性:每一個符合調用者需求的組件，都應當具備同等的權利來響應調用組件的請求。 首先，經過算法對已排序的Intent Filter進行篩選，組件管理服務會將排序後隊列中的第一個Intent Filter對象(記爲A)與第二個Intent Filter對象(記做B)進行比較，若是知足一下條件中的一個，組件管理服務就會直接選擇A對象對應的組件做爲實現組件
• A的優先級高於B
• A包含intent.CATEGORY_DEFAULT,而B沒有 同時，Android會將全部符合需求的組件列舉起來，讓用戶決定選擇哪一個組件來執行該操做。用戶能夠選擇該組件做爲執行相似Intent調用的默認組件 若是調用組件指望繞過默認值的約束，讓用戶根據當前場景再次作出選擇，能夠經過Intent.createChooser方法自定義組件選擇列表 activity.startActivity(Intent.createChooser(intent,R.strng.invite_friend));

意圖機制在服務組件中的應用

調用組件能夠調用Context.startService函數啓動符合需求的服務組件，也能夠經過Context.bindService函數綁定對應的服務組件。因爲服務組件是在後臺提供服務的，當出出現多個匹配項時，沒法像界面組件同樣構造交互界面讓用戶來抉擇。所以，Android會默認選擇優先級最高的組件做爲實現組件。 這種狀況下，只要備選組件沒有變化，對於同一個Intent對象而言，其實現組件是固定的，所以，組件管理服務會記錄Intent對象與其實現組件的對照關係，當再次經過相同的Intent對象請求服務時，就能夠跳過組件匹配計算，直接返回實現組件。

意圖機制在觸發器組件中的應用

觸發器組件的功能就是監聽廣播事件的Intent對象，並對其進行簡單的解析和處理。調用組件調用sendBroadcast或sendOrderedBroadcast函數進行事件的廣播。這些事件消息的載體就是Intent對象 用於廣播事件中的Intent對象的Action項，與用於界面組件調用中Intent對象的Action項是徹底分離的。 在觸發器組件的構造中，不存在匹配組件選擇的問題。

小結

Android的意圖機制是Android應用模型的核心，解決了組件間的鏈接問題。經過組件管理服務提供的Intent對象與Intent Filter對象的匹配策略，下降了組件間的耦合度，提供了平臺的靈活性，加強了組件的複用性，從而從根本上減輕了應用開發的負擔。