app推送功能

相信大家对推送这项技术并不陌生。如果没听说过，那么作为一个充满好奇心的孩子，你一定想过这个问题：睡觉前我明明关闭了淘宝、网易新闻等 app，为什么第二天他们又自动出现在我手机的通知栏上呢？这其实就是推送系统干的好事：在你睡觉的时候，服务器悄悄的向你的手机推送了一个消息，然后唤醒了你已经关闭的 app。事实上，无论你愿意与否，现在大多数 ‘有节操’ 的 app，都已经内置了推送系统，并时刻准备着登上你的通知栏的 ‘头条’。

传统的 app 架构里，通常是 app 主动向服务器请求数据，服务器被动的提供数据。以新闻客户端 app 为例：app 被用户打开的时候，会通过网络 (无论 3g、4g 还是 wifi) 连接到服务器上，向服务器请求最新的新闻。服务器收到请求，从自己的数据库里查询最新的新闻，返回给 app。app 收到服务器返回的数据，经过一系列的解析处理操作，最终把最新的新闻呈现给用户。一次通信就完成了。然而如果此时服务器上又有了新的新闻，无论多么重要，在用户没有主动刷新的情况下，是没有办法让用户看到的。推送就是为了解决这样的困境的，它给了服务器一个展示自我的机会，主动连接上所有的 app，告诉他们我有新的新闻了，你们再来请求一次吧，于是收到推送的 app（即时此时已经被用户关闭了）又去服务器请求最新的新闻，这样用户就能看到最新的新闻了。

从技术上来讲，实现一个推送系统需要服务器端和终端的配合。一种方法是轮询，也就是不停的向服务器发起请求。这其实很好理解，作为 app，我既然不知道什么时候会发生新的新闻，那我一遍一遍的问好了，而且我知道这样一定会成功的。显而易见，这种方法 app 端费时费力不说，电量流量也扛不住啊，服务器要处理如此量大的请求，必然也是非常头疼的。另一种方法是服务器和 app 建立一个长时间连接的通道，通过这个通道，不仅 app 可以向服务器请求数据，服务器也可以向 app 发送数据，看起来非常完美，但是如果 app 被用户关闭的话，通道就断掉了。好在 android 系统给 app 提供了一个这样的环境，app 可以启动一个后台服务来维持这个通道，即使 app 被关掉了，服务依然可以运行，通道依然还在工作（ios 后面会讲）。回到前面的例子，你在睡觉前关掉了淘宝，但是并没有关闭淘宝的后台服务，淘宝依然可以接收服务器推送来的指令，把自己的唤醒。

那么如何维持这样的一条长时间连接的通道呢？就好比两个人打电话，一开始聊的热情有来有往，后来慢慢沉默下来了，几分钟之后，电话的另一头没有任何动静，如何知道那边的人还在呢？很简单，只需要另一头的人每隔几分钟说一个字就行。同样的道理，app 会每隔一段时间向服务器报告自己还活着，就像心跳一样，服务器收到后，就知道这个通道是可以继续使用的了。然而天下没有免费的午餐，发送心跳是有代价的，一般手机锁屏之后，为了省电 CPU 是出于休眠状态的，然而发送心跳就会唤醒 CPU，必然会增加电量的消耗。这还只是一个长连接通道的情况，如果手机里装了 2、30 个带有推送的 app 呢？先别急着抱怨，聪明的 android 工程师和 ios 工程师早就想到了这一点，他们分别设计了 GCM 和 apns 来解决多个 app 有多个长连接通道的问题。以 apns 为例，ios 开通了一条系统级别的长连接通道，通道的一端是手机的所有 app，另一端是苹果的服务器。app 的服务器如果有新的消息需要推送的话，先把消息发送到苹果的服务器上，再利用苹果的服务器通过长连接通道发送到用户手机，然后通知具体的 app。这样就做到了即使手机安装了 100 个 app，也只需要向一条通道里发送心跳。

回到 Android，系统提供的 GCM 只能在 Android2.2 以上才能使用，3.0 以下必须要安装 Googleplay 并登陆了 Google 账号才能支持。而国内发行的手机大多是阉割掉了 google 服务的。因此，对于 Android 系统来说，各家 app 只能各显神通，开发自己的专用长连接通道了。然而这时候他们遇到了 app 的天敌：管家和卫士们。前文说了，app 想要及时收到服务器推送的消息，关键在于自己与服务器的长连接通道不被关闭，也就是自己的后台服务可以一直在后台运行，而管家和卫士们的一键清理功能就是专治这种 “毒瘤” 的。道高一尺魔高一丈，app 在与管家和斗士们的长期斗争中，总结了一系列躲避被清理掉的方法，什么定时自启能力、什么相互唤醒、什么前台进程等等，当然这就是另一个话题了,我们后面会讲到。

总结起来，app 和后台的连接方式有两种。一种叫 pull，也叫轮询，就是定期的不断向后台请求，缺点是耗电，费流量，不环保。对于一名有追求的程序员，他应该会比较恶心这种方式的，你千万不要对他说，我不管你怎么实现，我就要这种效果这种傻逼话了，凡事应该找到最优路径。另一种叫 push，app 和后台一直维持了一条通信通道，两端不定期的就会偷摸的约会，告诉对方 “I ‘m Here”，也能顺带把信息互相携带了。缺点是要维持一条长连接通道，这条通道容易被其他程序杀死，要多想复活办法。