IOS学习笔记—苹果推送机制APNs

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）。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。