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Android安全问题 抢先接收广播 - 内因篇之广播接收器注册流程
导读：本文说明系统是如何注册动态广播以及静态广播，这里主要注意其注册的顺序
这篇文章主要是针对我前两篇文章
android安全问题 抢先开机启动 - 结果篇
android安全问题 抢先拦截短信 - 结果篇
之前只给出了结果，并没有给出代码分析，现在给出第一步分的分析
大家都知道，广播接收器分为动态注册和静态注册两种
静态接收，就是配置到manifest.xml文件中，PackageManagerService扫描后记录其信息……
动态接收，就是从代码中注册，通过调用下面的方法实现
Intent android.content.Context.registerReceiver(BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter)
（下面的流程图估计画的比较水，将就看一下吧，得补习一下UML了）
首先分析静态注册Receiver的流程
静态receiver的注册是由PackageManagerService开机的时候负责初始化
（PackageManagerService之后简称为PMS）
PMS在开机的时候会对系统一些目录逐个扫描，解析apk文件。静态广播接收器就是在PMS做这件事情的时候顺便处理的。
PMS会解析apk的manifest文件，查找这里注册的receiver，然后加载到内存中
下面看一下PMS是如何工作的
这部分内容没有什么难度，只要有耐心就行，我画了一个很简单流程图，从调用PMS的构造函数开始
注意，这里有几个同名函数，大家需要分清。并不是同一个函数调用了两次
这里只看几处
1.PMS初始化的时候干了些什么
当然，PMS会做很多很多事情，这里我们只看我们关注的，和这篇文章相关的部分
// Collect all system packages.mSystemAppDir = new File(Environment.getRootDirectory(), "app");mSystemInstallObserver = new AppDirObserver( mSystemAppDir.getPath(), OBSERVER_EVENTS, true);mSystemInstallObserver.startWatching();scanDirLI(mSystemAppDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR, scanMode, 0);
扫描目录的顺序
system/framework
system/app
vendor/app
data/app
drm/app-private
这里以system/app目录为例
2.下一个要关注的地方是
void com.android.server.pm.PackageManagerService.scanDirLI(File dir, int flags, int scanMode, long currentTime)
private void scanDirLI(File dir, int flags, int scanMode, long currentTime { String[] files = dir.list(); …… int i; for (i=0; i<files.length; i++) { File file = new File(dir, files[i]); …… PackageParser.Package pkg = scanPackageLI(file, flags|PackageParser.PARSE_MUST_BE_APK, scanMode, currentTime); …… }}
注意
String[] files = dir.list();
以及之后的for循环
3.之后的部分比较无聊，我们直接跳到parseApplication函数部分
else if (tagName.equals("receiver")) { Activity a = parseActivity(owner, res, parser, attrs, flags, outError, true, false); if (a == null) { mParseError = PackageManager.INSTALL_PARSE_FAILED_MANIFEST_MALFORMED; return false; } owner.receivers.add(a);}
这部分就是解析manifest中的receiver部分，大家会很奇怪，receiver为什么会变成一个Activity
此Activity非彼Activity，这个Activity是PackageParser的一个内部类，结构也非常简单
public final static class Activity extends Component<ActivityIntentInfo> { public final ActivityInfo info; public Activity(final ParseComponentArgs args, final ActivityInfo _info) { super(args, _info); info = _info; info.applicationInfo = args.owner.applicationInfo; } public void setPackageName(String packageName) { super.setPackageName(packageName); info.packageName = packageName; } ……}
原来，最终是添加到了PMS中的成员变量mReceivers中
// All available receivers, for your resolving pleasure.final ActivityIntentResolver mReceivers = new ActivityIntentResolver();、
下面我们看看它是如何add的
void com.android.server.pm.PackageManagerService.ActivityIntentResolver.addActivity(Activity a, String type)
void com.android.server.IntentResolver.addFilter(ActivityIntentInfo f)
public void addFilter(F f) { ...... mFilters.add(f); int numS = register_intent_filter(f, f.schemesIterator(), mSchemeToFilter, " Scheme: "); int numT = register_mime_types(f, " Type: "); //根据我下面红色文字的假设，这里numS和numT应该都为0 if (numS == 0 && numT == 0) { register_intent_filter(f, f.actionsIterator(), mActionToFilter, " Action: "); } if (numT != 0) { register_intent_filter(f, f.actionsIterator(), mTypedActionToFilter, " TypedAction: "); } }
由于开机启动和接收短信并不涉及MIME Type、Scheme等因素。所有我们只考虑Intent中的Action，MIME Type、Scheme等均不考虑
最后看一下register_intent_filter函数，里面没有任何关于排序的代码，只是按顺序add到list中
private final int register_intent_filter(F filter, Iterator<String> i, HashMap<String, ArrayList<F>> dest, String prefix) { if (i == null) { return 0; } int num = 0; while (i.hasNext()) { String name = i.next(); num++; if (localLOGV) Slog.v(TAG, prefix + name); ArrayList<F> array = dest.get(name); if (array == null) { //Slog.v(TAG, "Creating new array for " + name); array = new ArrayList<F>(); dest.put(name, array); } array.add(filter); } return num;}
Action保存在mActionToFilter中记录，之后发送广播的时候，查找接收器还要靠mActionToFilter这个成员变量
每个action对应一个List，含有此action的filter将被保存到同一个List中
我们要注意一个事情，那就是mReceivers保存这些receiver的顺序
那就是一直与#2步的顺序保持一致，没有遭到破坏
甚至并没有根据优先级排序，只是一味的add
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静态广播接收器的注册分析完了，之后就是系统发出广播，然后如何去分发给他们了
我们下篇文章再来分析
下面看看动态接收器的注册流程
我们也是画个简单的流程图，只看关键代码
最终会调用到AMS中的registerReceiver函数
其中关键部分如下
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 { try { receiver.asBinder().linkToDeath(rl, 0); } catch (RemoteException e) { return sticky; } rl.linkedToDeath = true; } mRegisteredReceivers.put(receiver.asBinder(), rl);}BroadcastFilter bf = new BroadcastFilter(filter, rl, callerPackage, permission);rl.add(bf);if (!bf.debugCheck()) { Slog.w(TAG, "==> For Dynamic broadast");}mReceiverResolver.addFilter(bf);
mReceiverResolver的类型为IntentResolver<BroadcastFilter, BroadcastFilter>
mReceiverResolver.addFilter(bf);
在上面已经简述过了
最终所有动态注册的receiver都保存到AMS的成员变量mReceiverResolver中
/** * Resolver for broadcast intents to registered receivers. * Holds BroadcastFilter (subclass of IntentFilter). */final IntentResolver<BroadcastFilter, BroadcastFilter> mReceiverResolver = new IntentResolver<BroadcastFilter, BroadcastFilter>() { @Override protected boolean allowFilterResult(BroadcastFilter filter, List<BroadcastFilter> dest) { IBinder target = filter.receiverList.receiver.asBinder(); for (int i=dest.size()-1; i>=0; i--) { if (dest.get(i).receiverList.receiver.asBinder() == target) { return false; } } return true; } @Override protected String packageForFilter(BroadcastFilter filter) { return filter.packageName; }};
总结：
静态广播和动态广播如何注册的，我们已经全部分析完了
静态广播是PackageManagerService负责，保存到其成员变量mReceivers中
动态广播是ActivityManagerService负责，保存到其成员变量mReceiverResolver中
注册的顺序：
动态广播与应用中调用的顺序一致
静态广播参考函数
void com.android.server.pm.PackageManagerService.scanDirLI(File dir, int flags, int scanMode, long currentTime)
注意
String[] files = dir.list();
以及之后的for循环
由于开机启动和接收短信并不涉及MIME Type、Scheme等因素。所有我们这里只考虑Intent中的Action，MIME Type、Scheme等均不考虑
保存的顺序参考函数
void com.android.server.IntentResolver.addFilter(ActivityIntentInfo f)
int com.android.server.IntentResolver.register_intent_filter(F filter, Iterator<String> i, HashMap<String, ArrayList<F>> dest, String prefix)
下篇文章将讲述发送广播之后，系统如何查找对应的receiver。在这个过程中，系统才开始考虑优先级。
下篇文章顺便看看隐式Intent是如何查找到目标组件的
Android安全问题 抢先接收广播 - 内因篇之广播接收器注册流程