iOS Apple Push Notification Service (APNs)

今天看了一篇有关iOS消息推送的文章原文

开发环境：
** Xcode 8.3
Swift 3.1 **

随着iOS版本的不断提高，iOS的消息推送也越来越强大，也越容易上手了。在iOS10中，消息推送的功能有：

显示文本信息
播放通知声音
设置 badge number
用户不打开应用的情况下提供actions（下拉推送消息即可看到）
显示一个媒体信息
在 silent 的情况让应用在后台执行一些任务

测试iOS APNs 的时候，需要用到的：

一台iOS设备，因为在模拟器是不行的
一个开发者账号（配置APNs的时候需要证书）

在本文中，使用 Pusher 扮演向iOS设备推送消息的服务器的角色，在本文的测试中你可以直接下载Pusher

iOS的消息推送中，有三个主要步骤：

app配置注册APNS
一个Server推送消息给设备
app接送处理APNs

1 和 3 主要是iOS开发者干的事情， 2 是消息推送服务端，国内可以用一些第三方的比如 极光推送之类的，当然公司也可以自己配制。

开始之前，下载初始化的项目 starter project, 打开运行，如图所示：

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第1张图片

initial_list-281x500.png

配置App

打开应用，在 General 改写 Bundler Identifier 一个唯一的标示 如： com.xxxx.yyyy

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第2张图片

Screen-Shot-2017-05-15-at-23.05.39-1-650x163.png

选择一个开发者账号
在Capabilities打开APNS：

screen_capabilities-480x97.png

注册APNs

在 AppDelegate.swift顶部导入：

import UserNotifications

添加方法：

    func resgierForPushNotifications() {
        UNUserNotificationCenter.current().requestAuthorization(options: [.alert, .sound, .badge]) { (granted, error) in
            print("Permision granted: \(granted)")
        }
    }

在方法 application(_:didFinishLaunchingWithOptions:):中调用 registerForPushNotifications()

    func application(_ application: UIApplication,
                     didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplicationLaunchOptionsKey: Any]?) -> Bool {
        
        UITabBar.appearance().barTintColor = UIColor.themeGreenColor
        UITabBar.appearance().tintColor = UIColor.white
        
        
        resgierForPushNotifications()
        
        return true
    }

** UNUserNotificationCenter**是在iOS10才又的，它的作用主要是在App内管理所有的通知活动

**requestAuthorization(options:completionHandler:) **认证APNs，指定通知类型，通知类型有：

.badge 在App显示消息数
.sound 允许App播放声音
** .alert** 推送通知文本
.carPlay CarPlay环境下的消息推送

运行项目，可看到：

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第3张图片

IMG_7303-281x500.png

点击 Allow 运行推送

在 AppDelegate:中添加方法：

    func getNotificationSettings() {
        UNUserNotificationCenter.current().getNotificationSettings { (settings) in
            print("Notification setting: \(settings)")
        }
    }

这个方法主要是查看用户允许的消息推送类型，因为用户可以拒绝消息推送，也可以在手机的设置中更改推送类型。

在 ** requestAuthorization **中调用 getNotificationSettings()

    func resgierForPushNotifications() {
        UNUserNotificationCenter.current().requestAuthorization(options: [.alert, .sound, .badge]) { (granted, error) in
            print("Permision granted: \(granted)")
            
            guard granted else { return }
            self.getNotificationSettings()
        }
    }

更新 getNotificationSettings()方法如下：

    func getNotificationSettings() {
        UNUserNotificationCenter.current().getNotificationSettings { (settings) in
            print("Notification setting: \(settings)")
            
            guard settings.authorizationStatus == .authorized else { return }
            UIApplication.shared.registerForRemoteNotifications()
        }
    }

** settings.authorizationStatus == .authorized** 表明用户允许推送，** UIApplication.shared.registerForRemoteNotifications()**，实际注册APNs

添加下面两个方法，它们会被调用，显示注册结果：

    func application(_ application: UIApplication, didRegisterForRemoteNotificationsWithDeviceToken deviceToken: Data) {
        let tokenParts = deviceToken.map { data -> String in
            return String(format: "%02.2hhx", data)
        }
        
        let token = tokenParts.joined()
        print("Device Token: \(token)")
    }
    
    func application(_ application: UIApplication, didFailToRegisterForRemoteNotificationsWithError error: Error) {
        print("Failed to register: \(error)")
    }

如果注册成功，调用： ** application(_:didRegisterForRemoteNotificationsWithDeviceToken:)**

注册失败，调用： ** application(_:didRegisterForRemoteNotificationsWithDeviceToken:)**

在 application(_:didRegisterForRemoteNotificationsWithDeviceToken:)** 方法内做的事情只是简单的把 Data 转换为 String

（一般情况如果注册失败可能是：在模拟器运行或者 App ID 配置失败，所以输出错误信息查看原因就很重要了）

编译运行，可看到输出一个类似于这样的字符串：

screen_device_token-480x20.png

把输出的 Device Token 拷贝出来，放到一个地方，等一下配置的时候需要这货

创建 SSL 证书和 PEM 文件

在苹果官网的开发者账号中步骤：Certificates, IDs & Profiles -> Identifiers -> App IDs 在该应用的 ** App IDs**中应该可以看到这样的信息：

screen_configurable_notifications-480x31.png

点击 Edit 下拉到 Push Notifications:

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第4张图片

screen_create_cert-650x410.png

在 Development SSL Certificate, 点击 **Create Certificate… **跟随步骤创建证书，最后下载证书，双击证书, 证书会添加到 Keychain

screen_keychain-650x51.png

回到开发者账号, 在应用到 **App ID ** 应用可以看到:

screen_enabled-480x30.png

到这一步就OK了，你已经有了APNs 的证书了

推送消息

还记得刚才下载的** Pusher **吗？用那货来发送推送消息
打开 Pusher，完成以下步骤：

在 Pusher 中选择刚刚生成的证书
把刚刚生成的 Device Token 拷贝进去（如果你忘了拷贝生成的 Device Token，把应用删除，重新运行，拷贝即可）
修改 Pusher 内的消息体如下：

{
  "aps": {
    "alert": "Breaking News!",
    "sound": "default",
    "link_url": "https://raywenderlich.com"
  }
}

应用推到后台，或者锁定
在 Pusher 中点击 Push 按钮

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第5张图片

Screen-Shot-2017-04-30-at-13.02.25-650x312.png

你的应用应该可以接受到首条推送消息：

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第6张图片

IMG_7304-281x500.png

（如果你的应用在前台，你是收不到推送的，推到后台，重新发送消息）

推送的一些问题

一些消息推送接收不到： 如果你同时发送多条推送，而只有一些收到，很正常！APNS 为每一个设备的App维护一个 QoS (Quality of Service) 队列. 队列的size是1，所以如果你同时发送多条推送，最后一条推送是会被覆盖的

连接 Push Notification Service 有问题： 一种情况是你用的 ports 被防火墙墙了，另一种情况可能是你的APNs证书有错误

基本推送消息的结构

更新中...

在目前的推送测试中，消息体是这样的：

{
  "aps": {
    "alert": "Breaking News!",
    "sound": "default",
    "link_url": "https://raywenderlich.com"
  }
}

下面来分析一下

在 "aps" 这个key 的value中，可以添加 6 个key

alert. 可以是字符串，亦可以是字典（如果是字典，你可以本地化文本或者修改一下通知的其它内容）
badge. 通知数目
thread-id. 整合多个通知
sound. 通知的声音，可以是默认的，也可以是自定义的，自定义需要少于30秒和一些小限制
content-availabel. 设置value 为 1 的时候，该消息会成为 silent 的模式。下午会提及
category. 主要和 custom actions 相关，下午会有介绍

记得 payload 最大的为 4096 比特

处理推送消息

处理推送过来的消息（使用 actions 或者直接点击消息）

当你接收了一个推送消息的时候会发生什么

当接收到推送消息的时候， UIApplicationDelegate 内的代理方法会被调用，调用的情况取决于目前 app 的状态

如果 app 没运行，用户点击了推送消息，则推送消息会传递给 ** application(_:didFinishLaunchingWithOptions:).** 方法
如果 app 在前台或者后台则 ** application(_:didReceiveRemoteNotification:fetchCompletionHandler:) ** 方法被调用。如果用户通过点击推送消息的方式打开 app ，则该方法可能会被再次调用，所以你可以依次更新一些UI信息或数据

处理 app 没运行的消息推送情况：

在** application(_:didFinishLaunchingWithOptions:).** 方法的 return 返回前加入：

        if let notification = launchOptions?[.remoteNotification] as? [String: AnyObject] {
            if let aps = notification["aps"] as? [String: AnyObject] {
                _ = NewsItem.makeNewsItem(aps)
                (window?.rootViewController as? UITabBarController)?.selectedIndex = 1
            }
        }

它会检测 ** UIApplicationLaunchOptionsKey.remoteNotification.** 是否存在于 ** launchOptions **，编译运行，把应用结束运行关掉。用 Pusher发生一条推送消息，点击推送消息，应该会显示如图：

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第7张图片

IMG_7306-281x500.png

（如果没有接收到推送消息，可能是你的设备的 device token 改变了，在未安装 app 或者重新安装 app 的情况下，device token 会改变）

处理 app 运行在前台或者后台的消息推送

application(_:didReceiveRemoteNotification:fetchCompletionHandler:) 方法 更新如下

func application(
  _ application: UIApplication,
  didReceiveRemoteNotification userInfo: [AnyHashable : Any],
  fetchCompletionHandler completionHandler: @escaping (UIBackgroundFetchResult) -> Void) {
  
  let aps = userInfo["aps"] as! [String: AnyObject]
  _ = NewsItem.makeNewsItem(aps)
}

方法的做的主要是把推送消息直接加入 NewsItem （把推送消息显示在视图内），编译运行，保持应用在前台或者后台，发生推送消息，显示如下：

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第8张图片

IMG_7308-281x500.png

好了，现在 app 能给接收推送消息了！

为 “推送通知“ 添加 Actions

为 “推送通知“ 添加 Actions 可以为消息添加一些自定义的按钮。actions 的添加通过在 app 内为通知注册 ** categories** ，每一个 category 可以有自己的 action。一旦注册，推送的服务端可以设置消息的 category。

在示例中，会定义一个名为 ** News** category 和一个相对应的名为 View 的 action，这个 action 会让用户选择这个 action 后直接打开文章

在 AppDelegate 内，替换 **registerForPushNotifications() ** 如下

func registerForPushNotifications() {
  UNUserNotificationCenter.current().requestAuthorization(options: [.alert, .sound, .badge]) {
    (granted, error) in      
    print("Permission granted: \(granted)")
    
    guard granted else { return }
    
    // 1
    let viewAction = UNNotificationAction(identifier: viewActionIdentifier,
                                          title: "View",
                                          options: [.foreground])
    
    // 2
    let newsCategory = UNNotificationCategory(identifier: newsCategoryIdentifier,
                                              actions: [viewAction],
                                              intentIdentifiers: [],
                                              options: [])
    // 3
    UNUserNotificationCenter.current().setNotificationCategories([newsCategory])
    
    self.getNotificationSettings()
  }
}

代码干的事为：

// 1. 创建一个新的 notification action, 按钮标题为 View , 当触发时，app 在 foreground(前台)打开. 这个 ation 有一个 identifier，这个 identifier 是用来标示同一个 category 内的不同 action 的

// 2. 定义一个新的 category . 包含刚刚创建的 action，有一个自己的 identifier

// 3. 通过 ** setNotificationCategories(_:) ** 方法注册 category.

编译运行 app。

替换 Pusher 内的推送消息如下：

{
  "aps": {
    "alert": "Breaking News!",
    "sound": "default",
    "link_url": "https://raywenderlich.com",
    "category": "NEWS_CATEGORY"
  }
}

如果一切运行正常，下拉推送消息，显示如下：

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第9张图片

IMG_7309-281x500.png

nice, 点击 View, 打开 app，但是什么都没有发生，你还需要实现一些代理方法来处理 action

处理通知的 Actions

当 actions 被触发的时候， UNUserNotificationCenter 会通知它的 delegate。在 AppDelegate.swift 内添加如下 extension

extension AppDelegate: UNUserNotificationCenterDelegate {
  
  func userNotificationCenter(_ center: UNUserNotificationCenter,
                              didReceive response: UNNotificationResponse,
                              withCompletionHandler completionHandler: @escaping () -> Void) {
    // 1
    let userInfo = response.notification.request.content.userInfo
    let aps = userInfo["aps"] as! [String: AnyObject]
    
    // 2
    if let newsItem = NewsItem.makeNewsItem(aps) {
      (window?.rootViewController as? UITabBarController)?.selectedIndex = 1
      
      // 3
      if response.actionIdentifier == viewActionIdentifier,
        let url = URL(string: newsItem.link) {
        let safari = SFSafariViewController(url: url)
        window?.rootViewController?.present(safari, animated: true, completion: nil)
      }
    }
    
    // 4
    completionHandler()
  }
}

方法代码主要做的是判断 action 的 identifier，打开推送过来的 url。

在 application(_:didFinishLaunchingWithOptions:): 方法内，设置 ** UNUserNotificationCenter** 的代理

UNUserNotificationCenter.current().delegate = self

编译运行，关掉 app，替换推送消息如下：

{
  "aps": {
    "alert": "New Posts!",
    "sound": "default",
    "link_url": "https://raywenderlich.com",
    "category": "NEWS_CATEGORY"
  }
}

下拉推送消息，点击 View action，显示如下：

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第10张图片

IMG_7310-281x500.png

现在 app 已经能够处理 action 了，你也可以定义自己的 action 试一试。

Silent 推送消息

Silent 推送消息可以在后台默默的唤醒你的 app 去执行一些任务. WenderCast 可以使用它来更新 podcast list.

到 App Settings -> Capabilites 为 WenderCast 打开 Background Modes . 勾选 Remote Notifications

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第11张图片

现在 app 在接收到这类消息的时候就会在后台唤醒。

在 ** AppDelegate** 内，替换 ** application(_:didReceiveRemoteNotification:) ** 如下：

func application(
  _ application: UIApplication,
  didReceiveRemoteNotification userInfo: [AnyHashable : Any],
  fetchCompletionHandler completionHandler: @escaping (UIBackgroundFetchResult) -> Void) {
  
  let aps = userInfo["aps"] as! [String: AnyObject]
  
  // 1
  if aps["content-available"] as? Int == 1 {
    let podcastStore = PodcastStore.sharedStore
    // Refresh Podcast
    // 2
    podcastStore.refreshItems { didLoadNewItems in
      // 3
      completionHandler(didLoadNewItems ? .newData : .noData)
    }
  } else  {
    // News
    // 4
    _ = NewsItem.makeNewsItem(aps)
    completionHandler(.newData)
  }
}

代码干的事为：

// 1 判断 content-available 是否为 1 来确定是否为 Silent 通知
// 2 异步更新 podcast list
// 3 当更新完以后，调用 completionHandler 来让系统确定是否有新数据载入了
// 4 如果不是 silent 通知，假定为普通消息推送

确定调用 completionHandler 的时候传入真实的数据，系统会依次判断电池在后台运行的消耗情况，系统会在需要的时候可能会把你的 app 杀掉。

替换 Pusher 如下：

{
  "aps": {
    "content-available": 1
  }
}

如果一切正常，你是看不到什么的，当然你也可以直接加入一些print方法，查看控制台输出情况看是否执行了, 比如替换如下：

    func application(_ application: UIApplication, didReceiveRemoteNotification userInfo: [AnyHashable : Any], fetchCompletionHandler completionHandler: @escaping (UIBackgroundFetchResult) -> Void) {
        let aps = userInfo["aps"] as! [String: AnyObject]
        
        if aps["content-available"] as? Int == 1 {
            print("=== content-available")
            let podcastStore = PodcastStore.sharedStore
            podcastStore.refreshItems({ (didLoadNewItems) in
                completionHandler(didLoadNewItems ? .newData : .noData)
            })
        } else {
            print("=== no, content-availabel")
            
            _ = NewsItem.makeNewsItem(aps)
            
            completionHandler(.newData)
        }
    }

原文查看是否运行的方法是：

打开scheme：

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第12张图片

screen_editscheme-480x191.png

** Run -> Info** 选择 Wait for executable to be launched:

iOS Apple Push Notification Service (APNs)_第13张图片

screen_scheme-480x288.png

在 application(_:didReceiveRemoteNotification:fetchCompletionHandler:) 方法内，打断点看是否运行。

最后

你也可以下载完成代码看运行情况，当然需要做的是修改 Bundle ID，替换自己的证书。

虽然 APNs 对于 app 来说很重要，但是如果发生太频繁的推送消息，用户很可能会把 app 卸载掉，所以还是要合理发生推送消息。