了解iOS消息推送一文就夠（史上最全iOS Push技術(shù)詳解）

1、解ih技解引言

開(kāi)發(fā)iOS系統中的消息Push推送，通常有以下3種情況：

1）在線(xiàn)Push：比如QQ、推送微信等IM界面處于前臺時(shí)，文夠聊天消息和指令都會(huì )通過(guò)IM自建的史上術(shù)詳網(wǎng)絡(luò )長(cháng)連接通道推送過(guò)來(lái)，這種(′▽?zhuān)?Push在本文(wen)中暫且稱(chēng)??為“在線(xiàn)Push”；2）本地Push：這種就是最全最常見(jiàn)的iOS系統通??知（作(zuo)用相當于傳統PC端的提示窗口，在iOS10以后全部整合到UserNoti???fications.framework框架(′?ω?`)了），解ih技解不涉及任何網(wǎng)絡(luò )數據，消息僅僅是推送讓APP擁有一個(gè)統一系統通知方式而已，比如：鬧鐘的文夠定時(shí)提醒等；3）離線(xiàn)/遠程Push：這就是iOS程序員最熟悉的APNs這一套東西了，它(ta)使得APP處于后臺或者被kill的史上術(shù)詳情況下仍能收到網(wǎng)絡(luò )通知，最常見(jiàn)的最全應場(chǎng)景就是IM聊天工具了。

本文將對iOS Push的解ih技解在線(xiàn)push、本地p??ush及離線(xiàn)（遠程）push進(jìn)??行了詳細梳理，消息介??紹相關(guān)邏輯、推(???)送測試時(shí)要注意的要點(diǎn)以及相關(guān)工具的使用。小小的Push背后蘊藏著(zhù)大大的邏輯，我們一起來(lái)學(xué)習吧?。ū疚耐桨l(fā)布于：http??://www.52im.net(?_?;)/thread-1762-1-1.h??tml）

《移動(dòng)端實(shí)時(shí)消息推送技ヽ(′ー｀)ノ術(shù)淺析》

《iOS的推送服務(wù)APNs詳解：??設計思路、技術(shù)原理及缺陷等》

《信鴿團隊原創(chuàng )：一起走過(guò) iOS10 上消息推送(APNS)的坑??》

《掃盲貼：淺談iOS和Android后臺實(shí)時(shí)消息推送的原理和區別》

3、iOS的Push種類(lèi)

3.1在線(xiàn)pus(′?｀)h

在線(xiàn)push：當用戶(hù)在線(xiàn)（APP在前臺）時(shí)，收到的狀態(tài)欄的消??息提醒，稱(chēng)為在線(xiàn)push。這個(gè)功能與蘋(píng)果系統無(wú)關(guān)，是我們自己的APP開(kāi)發(fā)的一種功能，該push與設置中是否打開(kāi)“通知”無(wú)關(guān)。

這里以iOS?? Qzone為例，當APP在前臺時(shí)，自己發(fā)的說(shuō)說(shuō)被點(diǎn)贊了，收到的在線(xiàn)push如下：

3.2離線(xiàn)/遠程pヽ(′?｀)ノush

離線(xiàn)push：當APP在??離線(xiàn)（kill掉進(jìn)程、切到后臺、鎖屏）時(shí)，收到的消息提醒，稱(chēng)為離線(xiàn)push。離線(xiàn)push是需要經(jīng)過(guò)蘋(píng)果的APNs服務(wù)器才可以推送到某臺設備的某個(gè)APP上的，這是和本地push的本質(zhì)區別。push與設置中是否打開(kāi)“通知”有關(guān)。

這里最簡(jiǎn)單的以大家常( ?° ?? ?°)用的手機QQ為例，當APP在后臺、鎖屏???或者被??kiil了進(jìn)程時(shí)，收到了消息：

一種特殊的遠程push：靜??默push

首先我們看看??離線(xiàn)（遠??程）push與靜默pu??sh的區別：

【普通離線(xiàn)（遠程）push】：收到推送后（有文字有聲音），點(diǎn)開(kāi)通知，進(jìn)入APP后，才執( ?ω?)行– (voi(⊙_⊙)d)application：(UIApplication didReceiveRemoteNotification：ヾ(′ω｀)?(NSDictionary fetc(╯°□°）╯hヾ(′▽?zhuān)??CompletionHandler：(void result))handler *)application *)userInfo (^)(UIBackgroundFetchResult

【靜默push】：(′?｀*)收到推送（沒(méi)有文字沒(méi)有聲音），不用點(diǎn)開(kāi)通知，不用打(′▽?zhuān)?開(kāi)APP，就能執行(void)application：(UIApplication )application)userInfo didReceiveRemoteNotification：(??NSDictionary fetchCompletio??nHan??dler：(void (^)(UIBackgroundFetchResultresult))handler，用戶(hù)完全感覺(jué)不到。

所以靜默push又被我們稱(chēng)做 Background Remote Notification（后臺遠程推送）。靜默推送是在iOS7之后推出的一種推送方式。它與其他推送的區別在于允許應用收到通知后在后臺（ヽ(′ー｀)ノbackground）狀態(tài)下運行一段代碼ヽ(′▽?zhuān)?ノ，可用于從ヽ(′?｀)ノ服務(wù)器獲取內容更新。

3.3本地push

本地push：本地推送和遠程??推送的功能是一樣的，都是要提醒用戶(hù)去做某些事情。但是和遠程推送不同的就是本地推送是不需要設備聯(lián)網(wǎng)的，而遠程推送是必需要設備聯(lián)網(wǎng)的，因為只有聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下，才能和蘋(píng)果的APNs服務(wù)器建立長(cháng)連接，從而推送消息。本地推送是由App自己設定的，并且發(fā)送給安裝此App的這臺設備，屬于一對一的對應關(guān)系。比較典型的應用??是鬧鐘類(lèi)似的場(chǎng)景。該push與設置中是否打開(kāi)“通知”有關(guān)。

最容易看到本地push的場(chǎng)景，可以直接在手機設置一個(gè)計時(shí)器，計時(shí)器時(shí)間到了就會(huì )彈出(′ω｀)本地push：

由于本地p(′?_?`)ush原理和作用相對于在線(xiàn)push和離線(xiàn)push都更為簡(jiǎn)單明了，下文主要介紹在線(xiàn)push和離線(xiàn)push。

4、本地push實(shí)現

試驗??過(guò)iOS10以前的本地push方法在iOS10+的系統也能使用，不過(guò)可能有些參數不生效。

1）立即展示（ iOS10以前）

本地p(?????)ush稍微簡(jiǎn)單，有兩種方式可以調用，一種是presentLoca??lNotificationNow方法，立???即展示本地push:

2）延遲展示（ iOS10以前）

另一種是用scheduleLocalNotification方法按計劃來(lái)??彈本地推送:

如果使(shi)用這種方法，需要對推送??的時(shí)間ヾ(?■_■)ノ進(jìn)行設置，舉個(gè)例子，設為5秒后：

4.2(′ω｀)設置本地push內容（ iOS10以前）

其中alertBody是消息內容鎖屏與不鎖屏時(shí)效果如下：

applicationIconBadgeNumber是消息數量，我們可以看到這里設置為66：

4.3處理(╯°□°)╯本地pusヾ(′▽?zhuān)??h （ iOS10以前）

1）App沒(méi)有啟動(dòng)情況下處理本地push

這種情況下，當點(diǎn)擊通知時(shí)，會(huì )啟動(dòng)App，而在A(yíng)pp中，開(kāi)發(fā)人員可以通(′▽?zhuān)?過(guò)實(shí)現AppDelegat(′；ω；`)e中的方法：- (BOOL)application：(′▽?zhuān)?)UIApplication)application didFinishLaunchingWithOptions：NSDictionary *)launchOptions，然后從l??auchOptions中獲取App啟動(dòng)的原因，若是因為本地通知??，則可以App啟動(dòng)時(shí)(shi)對App做對應的操作(′▽?zhuān)?，比方說(shuō)跳轉到某個(gè)畫(huà)面等等。

2）App運行在后臺及前臺

上面的2種情況的處理基本一致， 不同點(diǎn)只有當運行再后( ???)臺的時(shí)候，會(huì )有彈窗提示用戶(hù)另外一個(gè)App有通知，對于本地通知單的處理都是通過(guò)AppDelegate的方法：- (void)application：UIApplication )application didReceiveLocalNotification：UILocalNotification *)notification來(lái)處理的。

4.4iOS10以后本地push彈出方式

iOS10以后，本地通知可以由使用(yong) UNUserNotificati??onCenter來(lái)管理。

創(chuàng )建方法：

接下來(lái)需要需創(chuàng )建一個(gè)包含待通知內容的 UNMu??tableNotificaヽ(′▽?zhuān)?ノtionContent 對象ヽ(′?｀)ノ：

在iOS上可以通過(guò)以下幾種觸發(fā)器來(lái)觸發(fā)??本地push：

1）UNCalendarNotificationTrigger 傳送本地通知的日期和時(shí)間；2）UNTimeIntervalNotificat(′_ゝ`)ionTrigger 傳遞本地通知之前必須過(guò)期的時(shí)間；3）UNLocationNotificationTrigger 用戶(hù)必須達到的地理位置才能(neng)提供本地通知；4）UNPushNotificationTrigger 表示通知是從Apple推送通知服務(wù)發(fā)送的對象。

假如以時(shí)間(jian)間隔（TimeInterval）來(lái)觸發(fā)，則設置觸發(fā)器代碼為：

推送本地push的代碼為：

5、在線(xiàn)、離線(xiàn)（遠程）pushヽ(′ー｀)ノ流程

5.1在線(xiàn)push(′_｀)流(liu)程

在線(xiàn)push相對簡(jiǎn)單，因為是內部實(shí)現，具體流程如上面所示。

此處可以根據APP自身的后臺策略如上一次與后臺交互的時(shí)間等??方法來(lái)判斷APP是否在線(xiàn)或者離線(xiàn)。認┐(′д｀)┌為在線(xiàn)，會(huì )發(fā)送在線(xiàn)push，否則(ze)，發(fā)送離線(xiàn)push。

2）在線(xiàn)pヽ(′ー｀)ノush有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

不需要經(jīng)過(guò)蘋(píng)果APNs；需要(yao)自己實(shí)現長(cháng)ヽ(′?｀)ノ鏈接；代碼在app內部實(shí)??現。

5.2離線(xiàn)（遠程）push流程

主要流程為：

1）服務(wù)器端將消息先發(fā)送到蘋(píng)果的APNs；2）由蘋(píng)果的APNs將消息推送到客戶(hù)的設備端；3）由iOS系統將接收到的消息傳遞給相應的App。

在進(jìn)一步了解離線(xiàn)pus(′?｀*)h前，我們有必要先了解幾個(gè)名詞。

【離線(xiàn)push名詞解釋】：

（1）名詞解釋之APNs

APNs：Apple Push No(O_O)tification service(蘋(píng)果推送通知服務(wù))。

APNs主要用于以下場(chǎng)景：當用戶(hù)主動(dòng)殺掉 APP，或者 APP 進(jìn)入后臺??超過(guò)約定時(shí)長(cháng)時(shí)，APP(′Д` )會(huì )被kill，這??樣保障了前臺 APP 的流暢性，也延長(cháng)了手機的使用時(shí)長(cháng)，獲得了較好的用戶(hù)體驗(′ω｀)，但是這也意味著(zhù)，服務(wù)器無(wú)法主動(dòng)和用戶(hù)交互（如推送實(shí)時(shí)消息等），所以蘋(píng)果推出了 APNs，允許設備和服務(wù)器分別與蘋(píng)果的推送通知服務(wù)器保持長(cháng)連接狀態(tài)。

關(guān)??于A(yíng)PNs的更新有以下幾點(diǎn)：

iOS 8以后，APNs推送的字節是2k，iOS8以前是256字節；iOS 9以后APNs支持HTTP/2協(xié)議棧，優(yōu)化長(cháng)連接，具有標準的HTTP返回和管道復用技術(shù)；iOS 10以后，推送的字節(jie)是4k，APNs可根據推送消息(′▽?zhuān)?的唯一標示符查詢(xún)某條消息是否被用戶(hù)閱讀，可更新某一推送消ヽ(′▽?zhuān)?/息，而不用發(fā)重讀的多?條消息。

關(guān)于A(yíng)P??Ns更全(quan)面的介紹可以看官方文檔：點(diǎn)此進(jìn)入。

（2）名詞解釋之payload

什么是paylo┐(′ー｀)┌ad？對于每一條發(fā)送給APNs的推送消息，都(dou)包含一個(gè)payload，通常是組成了一個(gè)JSON的Dictionary，這其中必??不可少的是aps屬性，它對應的value也是一個(gè)Dictionary，包含一些但不限于以下內容：標題(ti)、副標題、內容(rong)、附件、category等，如

（3）名詞解釋之device token

什么是device token？我們看一下官方的簡(jiǎn)介：

即：device token里包含了device id和bundle id的信息，但是device id和bundle id不會(huì )確定唯一的device token。

但是，這里有個(gè)坑，查資料得知，iOS8及之前的iOS系統，對于(yu)同一部手機，如果卸載后重裝APP的話(huà)，device toke(′?_?`)n是不會(huì )變(′ω｀)的，在token變了以后，老的token，就被認為是無(wú)效了，蘋(píng)果不會(huì )對這部分無(wú)效的token推送┐(′ー｀)┌。但(dan)是，對iOS9及以后的iOS系統，對于同一部手機，卸載后重裝APP的device token是會(huì )發(fā)生變化的，而且老的token不會(huì )無(wú)效，還可以正常推送，這應該是蘋(píng)果的一個(gè)bug，但是蘋(píng)果也沒(méi)有修復這個(gè)問(wèn)題，所以這個(gè)需要開(kāi)發(fā)者自己來(lái)解決，否則容易出現一個(gè)(ge)app收到多個(gè)push的問(wèn)題。

官方的說(shuō)法是：

To protect user privacy, do not use device tokens to identify user devices. Device tokens change when the user updates the operating system and wh??en a device’s data and settings are erased. As a result, apps should always reques??t the current device token at launch time.（即此舉為了保護用戶(hù)隱私，devi??c(′-ι_-｀)e token會(huì )在更新系統、擦除設置重置后變化，在一定時(shí)間(jian)后會(huì )過(guò)期）

【離線(xiàn)push詳細流程】

知道了以上概念后我們重新來(lái)看一下離線(xiàn)（遠程）push的詳細流程：

1) 首先(xian)是應用程序注冊消息推送；2) iOS跟A??PNS Server要deviceToken。應用程序接受deviceToken；3) 應用程序將deviceToken發(fā)送( ?▽?)給PUSH服務(wù)端程序；4) 服務(wù)端程序向APNS服務(wù)發(fā)送消息；5) APNS服務(wù)將消息??發(fā)送給iPhone應用程序。

值得注意的是，當由于用戶(hù)反復卸載重裝程序（雖然概率很?。┑仍驅е露鄠€(gè)device Token指向同一臺設備的同一個(gè)app，又把多個(gè)device Token發(fā)給APNs時(shí)，用戶(hù)就會(huì )收到多條push??。蘋(píng)果APNs是不會(huì )對多個(gè)device Token是否指向同一臺設備的同一??個(gè)app做校驗??的，所以需要后臺來(lái)做去重等處理保證用戶(hù)不會(huì )收到多條push。

1）iOS 7以上對離線(xiàn)（遠程）push時(shí)的響應

iOS 7以上關(guān)于接受離線(xiàn)push有兩個(gè)函數：

那么這兩個(gè)函??數有什么區別呢？其實(shí)這兩個(gè)方法都是用來(lái)處??理離線(xiàn)push的。

差別就(jiu)是，如果app在前臺是收到離線(xiàn)（遠程）push，那么就會(huì )調用：

相對的，如果在后臺或者殺進(jìn)程情況下┐(′?｀)┌，點(diǎn)擊收到的離線(xiàn)push，那么就會(huì )調用，如果沒(méi)有實(shí)現：

則會(huì )調用：

若實(shí)現了前者，就(⊙_⊙)只調用前者。

2）iOS 10以上對離線(xiàn)（遠程）push的響應

iOS10對push的處理主要增加了兩個(gè)方法：

其中前者是對A(????)PP在前臺時(shí)收到push時(shí)的處理，后者是點(diǎn)( ?° ?? ?°)擊push進(jìn)??入(ru)APP執行的??函數。

用得比較多的是后者，我們可以舉個(gè)例子，點(diǎn)擊push進(jìn)入APP后如何獲取push的消(xiao)息、角標、標題等內容：

iOS10新增的UserNotifications框架，主要有了這樣幾方面的更新：

1）用UserNotific??ations框架替換了原先與通知相關(guān)的接口，通知文字可分為title、subtitle和body三部???分，通知可攜帶附件；2）系統在展示通知之前，可以喚起app附帶的service exten┐(′?｀)┌sion，并且允許它改動(dòng)通知的內容；3）用戶(hù)在對通ヽ(′ー｀)ノ知右滑查看、下拉或者3d touch的時(shí)候，通知會(huì )展開(kāi)，展開(kāi)后頁(yè)面的布局可以由app附帶的content extension來(lái)決定。

iOS10以前的push只有文字，甚至沒(méi)有標題。iOS10以后的push更加多樣化，可以有主標題，(′▽?zhuān)?副標題，甚至還有附件。

這里以我司的騰訊新(xin)聞為例（有標題，內容，和附件）：

3D touch點(diǎn)??入詳情以后：

這里我們驚奇的發(fā)現，除了可以攜帶圖片這ヾ(′ω｀)?樣的附件、push還能展開(kāi)詳情以外，進(jìn)入詳情以后，(′；ω；`)下面還多了“打開(kāi)”、“收藏”、“不感興趣”這些選項，這里就涉及到以下iOS10的新特性。

6.2push攜帶附件

因為payload有大小限制，所以如果remote notificat???ion想要攜帶附件，那么payload上只能帶上如附件下載地址之類(lèi)的信息，等通知到達客戶(hù)端后由servヽ(′ー｀)ノice extension下載附件到本地，然后在初始化UNNotificationAttachment對象時(shí)傳入附件在本地的URL。

目前iOS10通知只將幾種格式的圖片、音頻和視頻作為附件，附件的大小也有一定限制，具體可以看官方文檔中??的限制說(shuō)明。

關(guān)于附件的更加詳細的說(shuō)明，可以參考官方文檔：點(diǎn)此進(jìn)入。

6.3攜帶action的通知

上面提到的“打開(kāi)”、“收藏”、“不感興趣”這些選項其實(shí)就是push攜帶的action，其實(shí)從iOS8開(kāi)始，通知已經(jīng)可以攜帶action了。而在iOS10中，通知的action被放在了更明顯的位置，與action相關(guān)的接口也有了很大變化。

決定一個(gè)通知應該有哪些action呢？在payload中，這是由category字段決定的。如果我們希望一個(gè)通知能攜帶若干個(gè)action，我們就需要將若干個(gè)action和一個(gè)category綁定起來(lái)。通知到達前端后，系統會(huì )根據category的名字來(lái)決定要給這個(gè)通知展示哪些action：

怎么得知用戶(hù)選了哪個(gè)(′；ω；`)acti(/ω＼)on并做出相應操作呢？這需要給U(⊙_⊙)NU??serNotificationCenter指定一個(gè)delegat??e：

然后在dヾ(′ω｀)?elegate的類(lèi)中實(shí)現：

6.4改變push內容

這里主要講應用的比較多的離線(xiàn)（遠程）push的改變push方法。

本地push，只要request的id一樣，那么就可以更新推送。

更新的例??子：

此外，還有刪除所有推送等，都在UNUserNotificationCenter.h中實(shí)現。

2）改變(bian)離線(xiàn)（遠程）push內容：

目前遠程p??ush只支持更新push內容，更新需要(?????)通過(guò)新的字段apps-collapse-id來(lái)作為唯一標ヽ(′ー｀)ノ示。方法是在HTTP/2 請求頭中使用相同的apns-collapse-id，這樣收到(?⊿?)同樣的ap(╯‵□′)╯ns-collapse-id的push時(shí)，push內容便會(huì )更新。

使用場(chǎng)景：比較容??易理解的一個(gè)場(chǎng)景就是球賽比分，比如現在是1：0，如果變成1：1的話(huà)，只需要刷新原來(lái)的新聞，這樣用戶(hù)就不會(huì )因為同一場(chǎng)比賽收到多條push。

6.5兩個(gè)extension

有??兩個(gè)與push相關(guān)的extension，可能我們會(huì )好奇這兩個(gè)extension有什么不同，為什么(′?｀)需要兩個(gè)？它們分別實(shí)現什么功能呢？

【1）notification service extensi??on】

給app添加notification service?? extension后，系統會(huì )在收到通知后喚醒它，并允許它修改通知的內容，之后再展示這個(gè)通知。

servi??ce extension只對remote notification起作用，local notヽ(′ー｀)ノification是無(wú)法喚起它的。

如果想要讓系統喚起service extension的話(huà)，payload必須符合這樣幾個(gè)條件：

1）必須增加mutable-content(???)字段并為1，這表示允許客戶(hù)端修改這個(gè)通知：payload(舉例)如下：2）這個(gè)通知必須展示一個(gè)alert，如果只是一個(gè)修改badge的通知的話(huà)，是不會(huì )喚起service extension的；3）靜默(′?｀*)推送是不能喚起service extension的，所以payload中不能有”content-available” : 1字段。??

所以，通過(guò)這個(gè)notification service extension，你可以在接收到(?Д?)推送之后、展示推送之前處理一些事情，比如說(shuō)更新一下推送內容，或者在后臺做一些其他事情。

【2）notification content extension】

另一項notification content extension用于完全自定義推送展開(kāi)后的視圖。上面騰訊新聞的展開(kāi)后的視圖就是通過(guò)這個(gè)notification(′▽?zhuān)? content extension實(shí)現的。

依然以騰訊新聞為例子：

這里Notification Content Extension大展拳腳的地方，在這里??可以自定義繪制不同的內容，將希望展現給用戶(hù)的額外信息可以加載這里。

下半部分的notification action的實(shí)現就是在上面提到的“攜帶action的通知”。

7、iOS Push的測試要(yao)點(diǎn)羅列

Q：離線(xiàn)push，支持角標(???)（badge）在本地角標數值上+1這樣的操作嗎？

A：不支持。如果是自己實(shí)現push服務(wù)的話(huà)，需要自己的后臺將角標值badg??e(′?｀)發(fā)送個(gè)APNs服務(wù)器，有些APP使用第三方push SDK除外。

Q：如果重復收到離線(xiàn)push，可能是什么情況？

A：

1）iOS9之后卸載重裝后生成新的deviceToken，后臺對多個(gè)deviceToken都發(fā)送了push2）后臺對注銷(xiāo)了的賬號也發(fā)送了push。

總而言之一般是后臺的ヽ(′?｀)ノ邏輯出現了問(wèn)題，而不是APNs服務(wù)器出現問(wèn)題。(?????)

Q：直接卸載APP，還能收到離線(xiàn)push嗎？

A：不會(huì )收到。直接卸載APP，雖然后臺不知道APP被卸載了，仍然會(huì )對之前的賬號發(fā)送push，但是由于手機上沒(méi)(′_｀)有對應APP，所以并不會(huì )收到push。

A：這是(shi)因為卸載該APP時(shí)有紅點(diǎn)角標。每個(gè) APP 的角標都是存在 iOS 手機系統里(li)的，開(kāi)發(fā)無(wú)法修改，所以此時(shí)卸載前有角標，重新安裝也會(huì )有角標。但是，APP 卸載之后超過(guò)一天的時(shí)間再重裝，那么角標就會(huì )被系統清空，屆時(shí)也不會(huì )有新安裝的 APP 就有角標的情況存在。

Q：自己Server通過(guò)APNs發(fā)的每一條Push，客戶(hù)端都會(huì )收到么？

答案是否定的，Push是不可靠???的，push通知是fire-and-forget，┐(′д｀)┌比如手機關(guān)機，那么自然就收不到ヽ(′?｀)ノ，雖然Apple會(huì )嘗試幾次。

Q：Push消息的大小是多少？

iOS8發(fā)的時(shí)間點(diǎn)起，無(wú)論那個(gè)iOS系統，push消息的body大小調整為2k，注意這里是iOS8的時(shí)間點(diǎn)，也就(′?ω?`)是2014年秋，就目前來(lái)說(shuō)push的限制應該??是2k不再是256了。

9、相關(guān)工具推薦

Knuff離線(xiàn)push工具下載鏈接：https://g??ithub.com/Knu??ffApp/Knuff/releases

比如我的payload輸入如下：

得到的應該是有“Knuff測試”文字，和角標數變?yōu)?99，我們可以看下結果，與預料??是一致的：

有了這個(gè)工具也更加方便了我們的iOS push的(′?_?`)調試。