推送是解决轮询所造成的流量 消耗和电量消耗的一个比较好的解决方案,在Android上,虽然Google提供了GCM(之前为C2DM),但在国内基本等于没用,各大 Android应用基本都自己架设推送Server或是使用第三方推送平台,例如新浪微博使用第三方推送平台“个推”(非广告大笑)。今天要学习的是苹果提供的推送服务APNs(Apple Push Notification services)基本原理和工作流程。


苹 果的推送服务APNs基本原理简单来说就是苹果利用自己专门的推送服务器(APNs)接收来自我们自己应用服务器的需要被推送的信息,然后推送到指定的 iOS设备上,然后由设备通知到我们的应用程序,设备以通知或者声音的形式通知用户有新的消息。推送的前提是装有我们应用的设备需要向APNs服务器注 册,注册成功后APNs服务器会返给我们一个device_token,拿到这个token后我们将这个token发给我们自己的应用服务器,当有需要被 推送的消息时,我们的应用服务器会将消息按指定的格式打包,然后结合设备的device_token一并发给APNs服务器,由于我们的应用和APNs维 持一个基于TCP的长连接,APNs将新消息推送到我们设备上,然后在屏幕上显示出新消息来。整个过程基本就这样,下面我们看一下设备注册APNs的流程 图:


上图完成了如下步骤:

1.Device连接APNs服务器并携带设备序列号

2.连接成功,APNs经过打包和处理产生device_token并返回给注册的Device

3.Device携带获取的device_token向我们自己的应用服务器注册

4.完成需要培推送的Device在APNs服务器和我们自己的应用服务器注册

执行顺序如下所示:


这 里要提到的一点是,我们的设备和APNS服务器之间的通讯是基于SSL协议的TCP流通讯,二者之间维持一个长连接,当从APNS服务器注册成功后,一定 要将device_token发送给我们的应用服务器,因为在推送过程中,首相是由我们的应用服务器(上图中Provider)将需要推送的消息结合 device_token按指定格式(后面会提到)打包然后发送给APNS服务器,然后由APNS服务器推送给我们的设备。

好了,注册设备的过程完成了,接下来就是如何推送了:


推送的过程经过如下步骤:

1.首先,安装了具有推送功能的应用,我们的设备在有网络的情况下会连接苹果推送服务器,连接过程中,APNS会验证device_token,连接成功后维持一个长连接;

2.Provider(我们自己的服务器)收到需要被推送的消息并结合被推送设备的device_token一起打包发送给APNS服务器;

3.APNS服务器将推送信息推送给指定device_token的设备;

4.设备收到推送消息后通知我们的应用程序并显示和提示用户(声音、弹出框)

比较直观的流程参照下图:


上图显示了我们的应用服务器将消息推送到我们的App的完整路径,其实真正完成推送的是APNS服务器,我们自己的应用服务器只是将需要推送的消息告诉苹果服务器,至于如何维护消息队列或如何保证消息能被推送到指定的设备上,这些都由苹果APNS给我们做完了。


上面提到了将device_token和推送消息打包的过程,那么,接下来就看看这个信息包结构是怎样的:


上 图显示的这个消息体就是我们的服务器(Provider)发送给APNS服务器的消息结构,APNS验证这个结构正确并提取其中的信息后,再将消息推送到 指定的设备。这个结构体包括五个部分,第一个部分是命令标示符,第二个部分是我们的device_token的长度,第三部分是我们的 device_token字符串,第四部分是推送消息体(Payload)的长度,最后一部分也就是真正的消息内容了,里面包含了推送消息的基本信息,比 如消息内容,应用Icon右上角显示多少数字以及推送消息到达时所播放的声音等。接下来我们拆解看一下Payload(消息体)的结构:


这 其实就是个JSON结构体,alert标签的内容就是会显示在用户手机上的推送信息,badge显示的数量(注意是整型)是会在应用Icon右上角显示的 数量,提示有多少条未读消息等,sound就是当推送信息送达是手机播放的声音,传defalut就标明使用系统默认声音,如果传比如 “beep.wav”就会播放在我们应用工程目录下名称为beep.wav的音频文件,比如当手机锁屏时QQ在后台收到新消息时的滴滴声。


有 这么一种情况,当我们将应用从设备卸载后,推送的消息改如何处理呢。我们知道,当我们将应用从设备卸载后,我们是收不到Provider给我们推送的消息 的,但是,如何让APNS和Provider都知道不去向这台卸载了应用的设备推送消息呢?针对这个问题,苹果也已经帮我们解决了,那就是 Feedback service。他是APNS的一部分,APNS会持续的更新Feedback service的列表,当我们的Provider将信息发给APNS推送到我们的设备时,如果这时设备无法将消息推送到指定的应用,就会向APNS服务器 报告一个反馈信息,而这个信息就记录在feedback service中。按照这种方式,Provider应该定时的去检测Feedback service的列表,然后删除在自己数据库中记录的存在于反馈列表中的device_token,从而不再向这些设备发送推送信息。连接 Feedback service的过程同样使用Socket的方式,连接上后,直接接收由APNS传输给我们的反馈列表,传输完成后断开连接,然后我们根据这个最新的反馈 列表在更新我们自己的数据库,删除那些不再需要推送信息的设备的device_token。从Feedback service读取的数据结构如下:


结 构中包含三个部分,第一部分是一个时间戳,记录的是设备失效后的时间信息,第二个部分是device_token的长度,第三部分就是失效的 device_token,我们所要获取的就是第三部分,跟我们的数据库进行对比后,删除对应的device_token,下次不再向这些设备发送推送信 息。


本篇主要介绍了苹果推送机制APNS的基本原理和响应的组件及服务,下篇将介绍如何在我们自己的项目中集成APNS服务实现消息的推送!


来源: IOS学习笔记40——苹果推送机制APNs(一) – Ryan’s zone – 博客频道 – CSDN.NET

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