3G 智能手机的新宠 Android

随着 3G 网络越来越普及，3G 智能手机已经成为我们日常生活必备的通信工具。2007 年 11 月 Google 宣布与其他手机生产商、芯片生产商、软硬件供应商以及移动运营商所组成的开放手机联盟（Open Handset Alliance OHA）推出名为 Android 开放手机软件平台。Android 相比其它手机操作系统具有无可比拟的系统开放性、应用程序平等性以及快速方便的程序开发特性，吸引了越来越多的团体或个人软件开发者投入到以 Android 为核心的智能手机应用开发当中。

一般的 Android 应用程序主要由 Activity、BroadcastReceiver、Service、ContentProvider 四大核心组件构成：Activity 作为 Android 应用的表示层通过继承 android.app.Activity类实现应用程序每一屏的显示，其是直接和用户交互的窗口。Service 组件主要应用在需要长时间运行于后台且没有用户交互界面或间歇性交互的场合。例如音乐播放器，当退出播放器控制台进行其他操作时，音乐仍旧在后台持续播放。当需要停止播放时，则需要重新进入播放器控制台进行操作。这种间歇性的用户交互就是通过 Service 组件实现的。广播 Broadcast 在 Android 系统中有着非常广泛的使用，而用于接收和处理广播消息的组件就是 BroadcastReceiver。若希望应用能够在系统启动后就立刻自动运行时，该应用就必须要接收和处理 BOOT_COMPLETED 的广播消息。Android 与其他传统手机操作系统不太一样的另一特征是数据文件和数据库数据等数据信息对于 Android 应用来说都是私有的，若应用需要将私有的数据提供给其他应用时就需要使用 Content Provider 组件。应用程序使用该组件提供的一整套标准接口与数据交互而不需要关心数据的具体位置。

这四种核心组件中除了 ContentProvider 需要使用 ContentReceiver 连接之外，其余三大核心组件都需要使用 Intent 消息互通。其支持 Android 设备上安装的任意应用程序组件间的交互，这就把设备从一个相互独立的应用集合转变为一个开放互联的移动平台。可见 Intent 在 Android 应用开发中具有非常重要的地位。

组件间连接的纽带 Intent

Intent 在 Android 的官方 API 文档中是这样描述的：It is a passive data structure holding an abstract description of an operation to be performed. 它是一种数据结构，抽象描述一次将要被执行的操作，其作用是在程序运行过程中连接两个不同的组件。应用程序通过 Intent 向 Android 系统发出某种请求信息，Android 根据请求的信息内容选择能够处理该请求的组件。例如：使用 Android 手机拨打电话，当按下拨号发送键就会向 Android 系统发送一个具有 CALL_BUTTON 行为的 Intent 对象。Android 系统根据该请求信息，从注册应用的 AndroidManifest.xml 中找到能够处理该请求的电话号码拨号程序。输入电话号码并再次按下拨号发送键时，拨号程序会将一个包含 ACTION_CALL 和电话号码数据的 Intent 请求发送给 Android 系统，之后 Android 系统查找合适的应用程序进行处理。
Intent 对象通常使用六个主要组成部分来抽象描述的请求信息，它们是组件名称，行为，数据 / 数据类型，类别，附加信息和标示位：

Intent 对象使用组件名称描述传递消息的目标组件。这种明确指定目标组件名称的 Intent 称之为显式 Intent，系统会将显式 Intent 直接发送给目标组件。由于显式 Intent 需要指定目标组件，所以其更多的使用在应用内部组件间消息的传递。

Action 行为记录了 Intent 消息将要执行的行为字符串或者将要广播的行为字符串。Android 系统虽然已经在 Intent 类中以静态常量的形式预先定义了一系列与系统有关的行为，但同样支持使用自定义行为字符串来触发应用中其他的组件。需要注意的是自定义行为字符串需要使用应用的全包名形式命名。

数据 / 数据类型保存了目标组件将要操作的数据和数据类型，这些信息以 URI 的形式表示存储在 Intent 中。如在上述例子中，ACTION_CALL 行为需要操作的电话号码就是以“tel://number”的形式保存。

类别属性主要描述被请求组件或执行行为动作的额外信息。Android 系统也为类别定义了一系列的静态常量字符串来表示 Intent 不同类别。例如 android.intent.category.LAUNCHER表示目标组件是应用程序中最优先被执行的组件。
为组件提供的扩展信息或额外的数据被保存在 Intent 对象的附加信息中。附加信息采用键值对的结构，以 Bundle 对象的形式保存在 Intent 当中。附加信息其实是一个类型安全的容器，其实现就是将 HashMap 做了一层封装。与 HashMap 不同点在于，HashMap 可以将任何类型数据保存进去，值可以为任何的 java 对象。而附加信息虽采用键值对，但值只能保存基本数据对象类型，如 char，boolean，string 等。

标示位主要标示如何触发目标组件以及如何看待被触发的目标组件。例如标示被触发的组件应该属于哪一个任务或者触发的组件是否是最近的 activity 等等。标示位可以是多个标示符的组合。

如何解析和过滤 Intent

通过上面的学习我们了解 Intent 作为组件间信息传递的纽带，用于发送请求或广播行为。对于接受端组件而言，Android 系统如何解析 Intent 信息的内容并启动合适的目标组件来响应 Intent 请求呢？我们将在本节了解 Intent 对象的过滤原则。

上节我们提到明确指定组件名称的 Intent 为显式 Intent，Android 系统会直接启动组件名称指定的目标组件来处理该请求。那对于没有明确指定目标组件的 Intent，我们则称之为隐式 Intent。由于隐式 Intent 没有明确的目标，所以必须靠 Android 系统帮助应用查找合适的目标组件来处理该请求。对于此类 Intent 消息的解析机制的具体选择方法是：通过检索注册在 AndroidManifest.xml 文件中用于定义各个组件能够处理 Intent 消息的所有 IntentFilter 过滤器，并将这些过滤器与 Intent 消息内容进行比较。如果隐式 Intent 请求的内容匹配某一组件中 IntentFilter 过滤器的过滤规则，那么 Android 系统就会选择该组件作为处理隐式 Intent 消息的目标组件。

组件为了声明自己能够处理哪种类型的 Intent 消息，需要在注册自己的同时声明一个或者多个过滤器规则 IntentFilter。若没有声明过滤器，则该组件只能够处理显式 Intent 消息而无法处理隐式 Intent 消息，即仅能够接收明确目标组件名称的 Intent 消息；声明过滤器规则的组件两种类型的 Intent 消息都可以处理。
通过比较解析隐式 Intent 消息时主要进行以下三层过滤：行为过滤 (action)、数据过滤 (data/type)、类别过滤 (category)。

行为过滤：

过滤器规则中至少包含一条 action 行为描述，不包含 action 行为描述的过滤器不会匹配任何 Intent 消息；

过滤器规则中定义的某条 action 行为描述同 Intent 消息中的行为定义相匹配，则该过滤器匹配 Intent 消息；

Intent 消息没有包含具体的 action 行为定义，只要过滤器规则中定义一条 action 行为描述，则该过滤器匹配 Intent 消息；

数据过滤：

Intent 消息没有包含任何 URI 数据或者具体数据内容的信息，仅能匹配不包含任何数据过滤信息的过滤器；

Intent 中没有提供数据类型，系统将从数据中推算数据类型。Intent 消息中推算的数据类型如果包含在过滤器规则中声明的数据类型列表时，该消息匹配该过滤器，否则该消息将会被过滤器过滤；

Intent 中的数据不是具体内容而是 URI 时，则需要该 URI 分为三部分进行过滤：schema、authority 和 path。只有上述三部分完全匹配过滤器规则声明时，该过滤器匹配该 Intent 消息；

Intent 消息仅包含数据类型没有提供具体内容或者 URI 数据时，该 Intent 消息仅能匹配包含该数据类型声明且仅声明数据类型的 IntentFilter 过滤器；

类别过滤：

Intent 消息中定义的所有类别属性如果是过滤器规则中声明的类别列表的全集或子集时，该 Intent 消息才能匹配该过滤器，否则该 Intent 消息将会被该过滤器过滤掉；

过滤器规则不声明任何类别信息，则仅能匹配不包含任何类别定义的 Intent 消息；

Intent 消息对象的使用

讲完 Intent 基本概念之后，想必大家已经开始跃跃欲试了吧。下面我们来看看这么重要的 Intent 消息在 Android 应用开发中是如何使用的。

Intent 在 Activity 中的应用

Activity 代表应用的每一屏，可以将 Intent 消息作为参数传递给 Context.startActivity()或者Activity.startActivityForResult()方法，启动新的 Activity 组件切换到下一屏。

使用显式 Intent 通过 startActivity()启动指定目标组件，该方法启动的目标组件没有返回值：

清单 1. 没有返回值

android.content.Intent  requestIntent = 
 new android.content.Intent(OrginalActivity.class, DestinationActivity.class); 
 startActivity(requestIntent);

使用显式 Intent 通过 startActivityForResult()启动指定目标组件，当目标组件结束时通过 setResult()方法将带有返回值的 Intent消息发送给调用组件 OrginalActivity：

清单 2. 返回值发送给调用组件 OrginalActivity

public class OrginalActivity  extends Activity { 
 public void onCreate(Bundle saveInstanceState) { 
    super.onCreate(saveInstanceState); 
    final android.content.Intent  requestIntent = 
    new android.content.Intent(OrginalActivity.class, DestinationActivity.class); 
    findViewById(R.id.button).setOnClickListener ( 
        new OnClickListener() { 
            public void onClick(View v) { 
                startActivityForResult(requestIntent, RequestCode); 
            } 
        } 
    ); 
 } 

使用 finish()方法将当前目标组件结束后，系统回调源组件的 onActivityResult()方法处理目标组件的返回消息 resultIntent。应用可以根据发送请求时设置的 RequestCode和返回码 ResultCode进行不同的操作。

图 1. OrginalActivity 界面

图 2. 点击 startActivityForResult 页面

图 3. 点击 returnButton 返回页面

如上图所示，点击 startActivityForResult 按钮返回首页面之后，从子页面中返回的结果传递到调用页面中并输出在屏幕上。
使用隐式 Intent 通过系统注册的 Intent 过滤规则启动合适的目标组件。例如定义如下 Intent 消息：

清单 3. 定义 Intent 消息

android.content.Intent  requestIntent = 
 new android.content.Intent(Intent.ACTION_GET_CONTENT); 
 requestIntent.setType(“vnd.android.cursor.dir/phone”); 
 startActivity(requestIntent);

根据之前讲述的过滤规则，只要某一个 Activity 组件包含如下定义的过滤器，则该组件就是能够处理 requestIntent消息的合适组件将被系统加载：

清单 4. 过滤器

<activity> 
    <intent-filter> 
        <action android:name=”android.intent.action.GET_CONTENT” /> 
        <category android:name=”android.intent.category.DEFAULT” /> 
        <data android:mimetype=”vnd.android.cursor.dir/phone” /> 
    </intent-filter> 
 </activity> 

图 4. OrginalActivity 界面

图 5. 点击 startActivity 切换页面

Intent 在 Service 中的使用

Service 与 Activity 不同，并不需要直接与用户交互，主要应用在需要长时间运行于后台且没有用户交互界面或间歇性交互的场合。创建 Service 需要继承自 android.app.Service类并重写 Service 各个生命周期回调函数。与 Activity 类似，通过某个 Activity 或者其他组件调用 Context.startService()或者 Context.bindService()方法将显式 Intent 或隐式 Intent 消息作为参数传入来启动 Service。例如：

清单 5. 启动 Service

 package com.ibm.demo.services 

在 Activity 组件中将具有自定义行为 com.ibm.demo.services.START_SERVICES的 Intent 消息通过 startService()方法发送给系统，系统查找所有已注册服务的 IntentFilter 并加载满足规则的服务组件处理该消息。
过滤器定义如下：

清单 6. 过滤器定义

<service android:name =”com.ibm.demo.services.TestServices”> 
    <intent-filter> 
        <action android:name=”com.ibm.demo.services.START_SERVICES” /> 
    </intent-filter> 
 </service> 

Intent 在 BroadcastReceiver 中的使用

广播 Broadcast 是 Android 系统中被广泛使用的一种信息传输机制。BroadcastReceiver 是对广播出来的信息进行过滤并响应的组件。首先定义要发送的 Intent 对象，把要发送出去的信息和用于过滤的信息封装到该对象中，通过 Context.sendBroadcast()或 Context.setOrderedBroadcast()等方法将消息广播出去。

清单 7. 消息广播

android.content.Intent broadcastIntent = 
 new android.content.Intent(“MyApp.SEND_ACTION”); 
 broadcastIntent.putExtras(“key”, “values”); 
 sendBroadcast(broadcastIntent);

这里创建一个自定义行为的 Intent 对象。注册的 BroadcastReceiver 会检查注册时的 IntentFilter 过滤器是否与广播的 Intent 消息匹配，若匹配则调用该 BroadcastReceiver 的 onReceiver()回调方法处理该广播消息。若多个 BroadcastReceiver 满足匹配条件，则会随机的调用该回调方法。例如：

清单 8. 调用回调方法

public class MyBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver { 
    public void onReceiver(Context context, Intent intent) { 
        Bundle extras = intent.getExtras(); 
        if (extras != null) { 
            String strValue = extras.getString(“key”); 
            // 对 intent 传递的数据 strValue 进行操作的执行代码
        } 
    } 
 }

过滤器规则定义如下：

清单 9. 过滤器规则定义

<receiver android:name=”. MyBroadcastReceiver”> 
    <intent-filter> 
        <action android:name=”MyApp.SEND_ACTION” /> 
    </intent-filter> 
 </receiver >

Intent 在其他方面的使用

除了上述讲述的 Intent 消息在核心组件中的应用外，在 Android 应用开发的其他方面也有非常巧妙的应用，这里简单介绍一下。

某些应用中可能会需要当用户点击菜单时启动其他的应用，例如将应用中某个菜单项同 Android 系统的浏览器关联。当用户选择该菜单项时，会启动浏览器应用就像浏览器是该应用中的一部分一样。 如果明确知道需要启动的目标组件，可以像上文描述那样，使用显式 Intent 在菜单项单击回调函数 OnOptionItemSelected()中直接加载该组件：

清单 10. 加载组件

public boolean OnOptionsItemSelected(MenuItem item) { 
    super.onOptionsItemSelected(item); 
    switch(item.getItemId()) { 
        case ITEM_ID: 
            android.content.Intent  requestIntent = 
            new android.content.Intent(OrginalActivity.class, DestinationActivity.class); 
            startActivity(requestIntent); 
            return true; 
    } 
 } 

或者将该 Intent 消息同一个菜单项直接相关联，当菜单项单击回调函数没有重构的时候，上下文会将菜单项关联的 Intent 消息直接发送给当前 Activity 并自动调用 startActivity()方法启动能够处理该消息的 Activity 组件：

清单 11. 启动能够处理该消息的 Activity 组件

public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { 
    super.onCreateOptionsMenu(menu); 
    Intent menuIntent = new Intent(); 
    menuIntent.setAction(Intent.ACTION_GET_CONTENT); 
    menuIntent.setType(“vnd.android.cursor.dir/phone”); 
    menu.add(ITEM_GROUP_ID,ITEM_ID,ITEM_SORT_ID,”item_title”).setIntent(menuIntent); 
 } 

但是绝大多数应用开发过程中并不能明确知道自己需要的目标组件名或者不能保证用户使用的设备上已经存在能够处理指定 Intent 消息的应用，这种情况下 Android 系统提供了动态加载菜单项的功能。用户定义某种 Intent 消息，Android 系统搜索所有能够处理该 Intent 消息的合适组件，并为每一个组件对应创建一个菜单项：

清单 12. 创建菜单项

pulbic boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { 
    super.onCreateOptionsMenu(menu); 
    android.content.Intent  menuIntent = 
    new android.content.Intent(Intent.ACTION_GET_CONTENT); 
    menuIntent.addCategory(Intent.CATEGORY_ALTERNATIVE); 
    menuIntent.setType(“vnd.android.cursor.dir/phone”); 
    menu.addIntentOptions(ITEM_GROUP_ID, 
                              ITEM_ID, 
                              ITEM_SORT_ID, 
                              this.getComponentName(), 
                              null, 
                              menuIntent, 
                              0, 
                              null); 
    return true; 
 } 

这里调用 Menu 对象的 addIntentOptions 方法，系统会根据传入的 menuIntent 定义消息按照过滤规则找到所有符合条件的目标组件集合。与之对应的菜单项将使用应用的图标和过滤器的 android:label值作为菜单项的图标和名称。相匹配的过滤器定义如下：

清单 13. 过滤器定义

<intent-filter android:label=”Resize”> 
        <action android:name=”android.intent.action.GET_CONTENT” /> 
        <category android:name=”android.intent.category.DEFAULT” /> 
        <category android:name=”android.intent.category.ALTERNATIVE” /> 
        <data android:mimetype=”vnd.android.cursor.dir/phone” /> 
    </intent-filter> 

图 6. 动态菜单项

短信业务是移动增值业务中最为重要的应用之一，当用户终端设备的短信后台应用收到短信时，终端设备会采用铃声、振动、闪烁 LED 指示灯等多种方式通知用户，这种轻量级的提醒机制不会打断用户的当前操作。当用户响应该通知时如何呈现该通知以及如何处理该通知的单击事件是一项必不可少的工作。Android 系统采用通知管理器 NotificationManager 来管理所有 Notification 通知。通过调用 Notification 的 setLatestEventInfo()接口来更新默认的显示布局并传入 PendingIntent 对象来设置单击事件的处理。

PendingIntent 对象是对将要执行的目标行为和 Intent 消息的描述。该对象实例可以通过 getActivity(Context, Intent)、getBroadcast(Context, Intent)和 getService(Context, Intent)获得。从名称中可以看出每种方法返回的 PendingIntent 对象都将会启动新的组件：

清单 14. 启动新的组件

public class NotificationActivity extends Activity { 
    private static final int NOTIFICATION_ID = 1; 
    private NotificationManager myNotificationManager; 

这里实例化一个 Notification 对象，之后通过 NotificationManager 将通知显示出来。需要注意通知管理器需要将每一个管理的通知都设置一个唯一的 ID，这个 ID 由开发者自行指定。对于显示的通知调用 setLatestEventInfo()方法设置通知展开后将要显示的标题和内容，将显式 Intent 传入 getActivity()方法获得 PendingIntent 对象实例作为参数传入设置单击事件处理消息。当用户点击该通知时，系统会使用相应的 Intent 消息加载并启动目标组件。

总结

本文主要介绍 Android 系统的消息传递机制 Intent，重点介绍了 Intent 的组成部分、分类和过滤规则并通过实例介绍了其在 Android 系统开发中的应用。Intent 作为应用中或应用间组件连接的纽带，将应用中各个组件有效的结合起来，形成开放互联的移动开发平台。