推送并不是什么新技術(shù)，這種技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代就已經(jīng)很流行了。只是隨著進(jìn)入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，推送技術(shù)顯得更加重要。因?yàn)樵谥悄苁謾C(jī)中，推送從某種程度上，可以取代使用多年的短信，而且與短信相比，還可以向用戶展示更多的信息（如圖像、表格、聲音等）。

推送技術(shù)的實(shí)現(xiàn)通常會(huì)使用服務(wù)端向客戶端推送消息的方式。也就是說(shuō)客戶端通過(guò)用戶名、Key等ID注冊(cè)到服務(wù)端后，在服務(wù)端就可以將消息向所有活動(dòng)的客戶端發(fā)送。

實(shí)際上，在很多移動(dòng)操作系統(tǒng)中，官方都為其提供了推送方案，例如，Google的云推送、IOS、Windows Phone7/8也都提供了類(lèi)似的推送方案。不過(guò)這些推送方案的服務(wù)器都在國(guó)外，有一些推送服務(wù)（如Google的云推送）在國(guó)內(nèi)由于某些原因不太穩(wěn)定，所以國(guó)內(nèi)近幾年涌現(xiàn)出了很多專(zhuān)門(mén)為國(guó)人打造的推送服務(wù)。

本文將從各種流行移動(dòng)操作系統(tǒng)入手介紹推送技術(shù)的各種實(shí)現(xiàn)方式。當(dāng)然，我們的主要目的是討論Android的推送技術(shù)。

一、iOS的推送技術(shù)

Apple為IOS提供了很完美的推送方案，其基本原理是Apple提供了自己的推送服務(wù)器，叫APNS（Apple Push Notification Service，蘋(píng)果推送通知服務(wù)器）。而客戶端設(shè)備（IPhone、IPad等）直接與APNS建立長(zhǎng)連接。不過(guò)向客戶端設(shè)備發(fā)送的消息并不是由APNS產(chǎn)生的，而是在需要發(fā)送消息的用戶自己提供的服務(wù)器（稱(chēng)為Provider）中產(chǎn)生的，然后Provider將消息傳送給APNS，最后由APNS將消息傳送給客戶端設(shè)備。也就是說(shuō)，消息最開(kāi)始由Provider產(chǎn)生，然后Provider將消息傳送給APNS，最后再由APNS傳送給客戶端設(shè)備。消息傳遞的過(guò)程如圖1所示。

在發(fā)送消息到客戶端設(shè)備接收到消息的過(guò)程中，始終伴隨這一個(gè)令牌的傳送（device token）。要想使用APNS提供消息服務(wù)，應(yīng)用程序需要先向IOS注冊(cè)需要提供的一個(gè)必要的信息就是與當(dāng)前設(shè)備有關(guān)的device token，IOS在接收到devicetoken后，會(huì)向APNS查詢這個(gè)device token是否在APNS上注冊(cè)了（所有的IOS設(shè)備在第一次使用時(shí)都需要向蘋(píng)果服務(wù)器注冊(cè)一個(gè)賬號(hào)，否則無(wú)法從AppleStore下載應(yīng)用，當(dāng)然更無(wú)法使用推送服務(wù)了），如果已經(jīng)注冊(cè)，APNS會(huì)直接向應(yīng)用程序返回這個(gè)devicetoken。應(yīng)用程序獲得這個(gè)devicetoken后，表示APNS已經(jīng)允許向自己推送消息了，接著還需要將該device token發(fā)送給推送服務(wù)器（Provider）。到這里應(yīng)用程序已經(jīng)成功將自己注冊(cè)到APNS中了?，F(xiàn)在就可以通過(guò)Provider產(chǎn)生要推送的消息，然后Provider會(huì)將消息發(fā)送給APNS服務(wù)器，最后APNS服務(wù)器會(huì)直接向應(yīng)用程序發(fā)送消息。這個(gè)過(guò)程比較復(fù)雜，不過(guò)看一下圖2的描述就會(huì)對(duì)這一過(guò)程更加了解了。每一個(gè)流程描述前面的數(shù)字表示發(fā)送的時(shí)間先后順序。

二、Windows Phone的推送技術(shù)

微軟為Window Phone提供的推送方案與IOS類(lèi)似，也需要自己準(zhǔn)備推送服務(wù)器（可以稱(chēng)為Cloud Service）。只是表示設(shè)備的ID變成了Uri。在Window Phone中有一個(gè)Push Client Service（PCS）。所有需要推送服務(wù)的應(yīng)用程序都需要與Push Client Service通信。下面是Window Phone推送的基本步驟，讀者可以與圖3對(duì)照來(lái)看這一過(guò)程。

第1步：應(yīng)用程序會(huì)向Push Client Service請(qǐng)求一個(gè)Push Notification URI（①）。

第2步：如果當(dāng)前Window Phone設(shè)備已經(jīng)在微軟服務(wù)器注冊(cè)了，Push Client Service會(huì)從MPNS（Microsoft Push Notification Service ，微軟推送通知服務(wù)）獲取Push Notification URI，并返回給應(yīng)用程序，表示推送服務(wù)可用（②和③）。

第3步：應(yīng)用程序需要將Push Notification URI發(fā)送給自己的推送服務(wù)器（Cloud Service）（④）。

第4步：如果需要推送消息，Cloud Service會(huì)將消息發(fā)送到MPNS，然后MPNS會(huì)將消息發(fā)送給Push Client Service，最后由Push Client Service將消息傳送給應(yīng)用程序（⑤、⑥和③）。

三、Android的推送方案

Android的推送方案就比較多了，也比較亂。例如，有Google官方提供的C2DM（Android Cloud to Device Messaging）；第三方的推送服務(wù)（如極光推送）；還有通過(guò)各種協(xié)議實(shí)現(xiàn)的推送服務(wù)端程序（如AndroidPN），用戶通過(guò)這些服務(wù)端程序可以搭建自己的推送服務(wù)器。這些推送技術(shù)會(huì)在本節(jié)后面的部分詳細(xì)介紹，本節(jié)先來(lái)介紹一下Android中經(jīng)常使用的各種推送技術(shù)。當(dāng)然，這些推送技術(shù)也能用于其它的移動(dòng)設(shè)備，但由于Android的官方推送服務(wù)（C2DM）在國(guó)內(nèi)使用上有一些問(wèn)題，所以基于Android的第三方推送服務(wù)較其它系統(tǒng)多，因此這里主要針對(duì)Android來(lái)介紹。

通常推送技術(shù)會(huì)使用如下兩種方式實(shí)現(xiàn)。

1. 輪詢（Pull）方式

2. 持久連接方式（服務(wù)端Push方式）

輪詢方式就是客戶端以一定的時(shí)間間隔不斷查詢服務(wù)端是否有新的消息。這種方式必須自己實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器之間的通信機(jī)制，例如消息隊(duì)列等。而且還要考慮輪詢的頻率，如果太慢可能導(dǎo)致某些消息的延遲，如果太快，則會(huì)大量消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬和電池。所以大多數(shù)推送服務(wù)都不會(huì)使用輪詢方式。

持久連接方式也就是Push方 式，對(duì)于客戶端來(lái)說(shuō)，是一種被動(dòng)的方式，而主動(dòng)權(quán)在服務(wù)端，當(dāng)有消息時(shí)，服務(wù)端會(huì)向所有注冊(cè)到推送服務(wù)器的客戶端推送消息。這種推送方式的好處是可以保證 實(shí)時(shí)性，而且客戶端實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。當(dāng)然，也會(huì)有不足，例如，如果大量的客戶端與服務(wù)端保持長(zhǎng)連接時(shí)，會(huì)消耗服務(wù)器的資源。不過(guò)在未推送消息時(shí)，這些長(zhǎng)連接就成 了空閑連接，通常這種連接主要消耗的是內(nèi)存資源。例如，200萬(wàn)用戶可能會(huì)消耗數(shù)十GB的內(nèi)存。因此搭建這種推送機(jī)制時(shí)要使用性能好的服務(wù)器。

持久連接的實(shí)現(xiàn)有很多方式，例如，可以使用XMPP作為通信協(xié)議。XMPP的主要優(yōu)勢(shì)是協(xié)議成熟、強(qiáng)大，可擴(kuò)展性強(qiáng)。XMPP更多地用于IM系統(tǒng)中，后面要介紹的AndroidPN也是用了XMPP協(xié)議。

XMPP也有明顯的缺點(diǎn)，例如，協(xié)議很復(fù)雜，如果吃透XMPP協(xié)議可能需要很長(zhǎng)時(shí)間，還有就是由于XMPP是基于XML的，從而造成了數(shù)據(jù)冗余、這樣會(huì)造成移動(dòng)設(shè)備費(fèi)流量、耗電等弊病。

除了XMPP，還可以使用MQTT協(xié)議，這種協(xié)議的主要優(yōu)勢(shì)是簡(jiǎn)潔、小巧、可擴(kuò)展性強(qiáng)，從而帶來(lái)了省流量、省電等優(yōu)點(diǎn)，而且有C++版的服務(wù)端組件rsmb。缺點(diǎn)是協(xié)議不夠成熟，而且實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，而且rsmb不開(kāi)源，部署硬件的成本較高。

盡管C2DM服務(wù)在國(guó)內(nèi)可能不太穩(wěn)定或有一些地區(qū)不可用，但還是有必要介紹一下C2DM的原理。不過(guò)對(duì)于在國(guó)內(nèi)使用的應(yīng)用最好使用第三方的推送服務(wù)，或自己假設(shè)推送服務(wù)器。

C2DM和IOS的APNS以及Window Phone的MPNS大同小異。還需要自己準(zhǔn)備一臺(tái)推送服務(wù)器，并通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)消息的推送。

第1步：移動(dòng)設(shè)備上的C2DM服務(wù)需要與Google官方的C2DM服務(wù)器交互，驗(yàn)證當(dāng)前設(shè)備是否在C2DM服務(wù)器上注冊(cè)了，如果已經(jīng)注冊(cè)，C2DM服務(wù)器會(huì)返回一個(gè)注冊(cè)ID給客戶端的C2DM服務(wù)。（①和②）

第2步：客戶端的C2DM服務(wù)會(huì)與自己的推送服務(wù)器交互，將賬號(hào)和C2DM服務(wù)器返回的注冊(cè)ID傳給推送服務(wù)器。（③）

第3步：如果要推送消息，推送服務(wù)器會(huì)將注冊(cè)ID和要推送的消息先發(fā)送到C2DM服務(wù)器，然后C2DM服務(wù)器會(huì)直接將消息推送給客戶端（手機(jī)、平板電腦的設(shè)備）（④和⑤）。

讀者可以對(duì)照?qǐng)D4來(lái)理解這3個(gè)步驟。

除了使用官方的推送方案外，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出多個(gè)第三方的推送方案，例如，極光推送（JPush）、百度推送等。讀者也可以用一下，這些同時(shí)通常是免費(fèi)的（可能推送多媒體數(shù)據(jù)需要收費(fèi)）。

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