iOS 推送全解析，你不可不知的所有 Tips！

pikacode發表於2016-12-16
iOS

本文旨在對 iOS 推送進行一個完整的剖析，如果你之前對推送一無所知，那麼在你認真地閱讀了全文後必將變成一個推送老手，你將會對其中的各種細節和原理有充分的理解。以下是 pikacode 使用 iOS 推送的一些經驗，歡迎互相交流，指出錯漏之處。

推送服務可以說是所有 App 的標配，不論是哪種型別的 App，推送都從很大程度上決定了 App 的 開啟率、使用率、存活率 。因此，熟知並掌握推送原理及方法，對每一個開發者來說都是必備技能，對每一個依賴 App 的公司來說都至關重要。

從 iOS 10 新增的 UserNotifications Framework 可以發現，Apple 整合了原有散亂的 API，並且增加了許多強大的功能。以 Apple 官方的角度來看，也必然是相當重視推送服務對 App 的影響、以及對 Apple iOS 生態圈長遠發展的影響。

準備篇

Tip 1：推送通知（Push Notification）必須購買 Apple 開發者賬號，並使用特定的推送證書

  • 使用免費帳號不能推送。
  • 那如果我們使用的是第三方推送服務（以下簡稱第三方）呢？比如「極光推送」。也必須購買開發者帳號。因為所有的第三方都會將推送請求發至 APNs（Apple Push Notification service 蘋果推送通知服務），所有推送均是由 APNs 下發。
  • 如何註冊及正確的配置證書，參考這裡 iOS 證書設定指南。

原理篇

Tip 2：推送通知本身是 iOS 系統的行為，所以在 App 沒有執行（沒有在前臺也沒有在後臺）的時候：

  • 仍然能夠推送及接收（通知中心通知、頂部橫幅、重新整理 App 右上角的小圓點即 badge [以下簡稱角標] 等都會由系統來控制和展示）。
  • 收到推送時，是無法在 App 的程式碼中獲取到通知內容的。因為沙盒機制，此時 App 的任何程式碼都不可能被執行。

Tip 3：手機向 APNs 註冊推送服務

  1. 在程式碼中註冊推送服務：

     #ifdef __IPHONE_8_0
 if ([[UIApplication sharedApplication] respondsToSelector:@selector(registerUserNotificationSettings:)]) {
     UIUserNotificationSettings *settings = [UIUserNotificationSettings settingsForTypes:UIUserNotificationTypeBadge| UIUserNotificationTypeSound|UIUserNotificationTypeAlert categories:nil];
     [[UIApplication sharedApplication] registerUserNotificationSettings:settings];
 } else {
     UIRemoteNotificationType myTypes = UIRemoteNotificationTypeBadge | UIRemoteNotificationTypeAlert | UIRemoteNotificationTypeSound;
     [[UIApplication sharedApplication] registerForRemoteNotificationTypes:myTypes];
}
 #else
     UIRemoteNotificationType myTypes = UIRemoteNotificationTypeBadge | UIRemoteNotificationTypeAlert | UIRemoteNotificationTypeSound;
     [[UIApplication sharedApplication] registerForRemoteNotificationTypes:myTypes];
 #endif複製程式碼
  2. 在第一次觸發這段程式碼的時候，會有一個系統彈窗，詢問你是否允許該 App 要給你推送資訊。當你選擇允許時，系統會打包 App+手機唯一標識+證書 資訊傳送至 APNs 伺服器註冊推送服務，APNs 系統會對該手機安裝的該 App 是否有推送許可權進行驗證，所以必須要加入了 Apple Deveice 的手機，使用對應 App 的推送證書才能夠成功的註冊。

  3. 如果註冊成功，則可以在 AppDelegate.m 的如下方法中獲取到 deviceToken，它是對 該手機+該App 組合的一個唯一標識，當使用遠端推送時，只需將推送訊息發給指定的 deviceToken 即可使推送資訊傳達給指定手機的指定 App 上。因此如果你使用第三方，就需要在這個方法裡將 deviceToken 傳給第三方。（在 iOS 9 為了更好的保護使用者隱私，會出現多次重複刪除/安裝 App 導致 deviceToken 不斷變化的情況。有時會出現一條推送手機會收到 2 次的問題，屬於 iOS 9 系統問題）。

     -(void)application:(UIApplication *)application didRegisterForRemoteNotificationsWithDeviceToken:(NSData *)deviceToken {  
     [JPUSHService registerDeviceToken:deviceToken];//將 deviceToken 傳給極光推送
 }複製程式碼

  4. 如果以上步驟均成功，此時你能夠取到第三方提供的裝置註冊 id。能否取到該 id 值，可以作為判斷裝置是否能夠成功推送的標準（見 Tip 6 - Registration ID）。因為當你取到該值時必然：

    • 推送證書配置正確（你擁有了推送許可權）。
    • 裝置成功在 APNs 註冊並返回了 deviceToken（APNs 能識別你的裝置了）。
    • 返回 的 deviceToken 傳給第三方，成功在第三方生成了唯一標識註冊 id（第三方能將你的裝置資訊傳給 APNs 了）。
  5. 綜上，註冊及接收推送必須使用真機，必須連網。

Tip 4：推送通知從 服務端 --> App 程式碼 的過程

  1. 使用你們公司或第三方的服務端向 APNs 傳送推送請求（請參考蘋果 APNs 相關資料，或者第三方推送提供了更簡單的 REST API）。
  2. APNs 接收並驗證推送請求。
  3. APNs 找到裝置下發推送。
  4. 手機收到推送通知，系統根據 App 狀態進行處理：
    • 前臺收到：
      • 系統會將通知內容傳到 didReceiveRemoteNotification
    • 後臺收到：
      • 如果開啟了 Remote Notification ，系統將推送傳到 didReceiveRemoteNotification:fetchCompletionHandler:（見 Tip 5 - 後臺推送），否則此時程式碼中收不到推送。
      • 展示橫幅、通知中心、聲音、角標。
    • 退出收到：
      • 如果點選推送橫幅/通知中心而啟動 App，系統將通知傳到 didFinishLaunchingWithOptions。
      • 展示橫幅、通知中心、聲音、角標。

推送通知內容篇

Tip 5：推送通知分為 本地/遠端 2 種型別：

  • 本地通知，可指定推送時間，在該時間準時彈出推送通知。

  • 遠端推送通知，分為 普通推送/後臺推送/靜默推送 3 種型別。存在延遲問題（由於 Tip 1 第 2 點，APNs 的不穩定及高峰時段的巨量請求所致）。

    • 普通推送

      • 就是我們在手機上平時見到的推送通知。
      • 包含聲音、橫幅、角標、自定義欄位。
      • App ：
        • 處於前臺，不會展示橫幅，可通過 didReceiveRemoteNotification（iOS 7 before）didReceiveRemoteNotification:fetchCompletionHandler:（iOS 7 after）獲取通知內容（前臺展示橫幅的方法看這裡）。
        • 處於後臺，會展示橫幅，無法獲取通知內容。
        • 處於退出，會展示橫幅，無法獲取通知內容。
        • 點選圖示啟動，無法獲取通知內容。
        • 點選通知橫幅啟動，在 didFinishLaunchingWithOptions 獲取通知內容。

      • 通知內容類似如下：

        {
  "_j_msgid" = 200806057;  // 第三方附帶的 id，用於統計點選
  aps =     {
    alert = "顯示內容";
    badge = 1;  // App 角標，可推送 n、+n、-n 來實現角標的固定、增加、減少
    sound = default;  // 推送聲音，預設系統三全音，如需使用自己的聲音，需要將聲音檔案拖拽&拷貝至 Xcode 工程目錄任意位置，並在推送時指定其檔名
  };
  key1 = value1;  // 自定義欄位，可設定多組，用於處理內部邏輯
  key2 = value2;
}複製程式碼

    • 後臺推送

      • 各種顯示效果跟普通推送完全一樣。
      • 必須攜帶 "content-available" = 1;
      • 必須攜帶 alert、badge、sound 中 至少 1 個欄位。
      • 僅 iOS 7 以後支援。
      • 必須在 Xcode 工程中 TARGETS - Capabilities - Background Modes - Remote notifications 開啟該功能，具體可參照 iOS 7 Background Remote Notification。
      • App：
        • 處於前臺，可通過didReceiveRemoteNotification（iOS 7 before）didReceiveRemoteNotification:fetchCompletionHandler:（iOS 7 after） 獲取通知內容。
        • 處於後臺，可通過 didReceiveRemoteNotification:fetchCompletion Handler: 獲取通知內容 // 獲取情況中與普通推送的唯一不同點，此時 iOS 系統允許開發者在 App 處於後臺的情況下，執行一些程式碼，大概提供幾分鐘的時間，可以用來偷偷的重新整理 UI、切換頁面、下載更新包等等操作。
        • 處於退出，無法獲取通知內容。
        • 點選圖示啟動，無法獲取通知內容。
        • 點選推送橫幅啟動，在 didFinishLaunchingWithOptions 獲取通知內容。

      • 通知內容類似如下：

        {
  "_j_msgid" = 2090737306;
  aps =     {
    alert = "顯示內容";
    badge = 1;
    "content-available" = 1;  // 必帶欄位
    sound = default;
  };
  key1 = value1;
}複製程式碼

        ​

    • 靜默推送

      • 沒有任何展示效果。
      • 必須攜帶 "content-available" = 1;，因此靜默必然是後臺的。
      • 必須不攜帶 alert、badge、sound。
      • 可攜帶自定義欄位。
      • App ：
        • 處於前臺，可通過didReceiveRemoteNotification（iOS 7 before）didReceiveRemoteNotification:fetchCompletionHandler:（iOS 7 after） 獲取通知內容。
        • 處於後臺，可通過 didReceiveRemoteNotification:fetchCompletion Handler: 獲取通知內容 //獲取情況中與普通推送的唯一不同點，此時 iOS 系統允許開發者在 App 處於後臺的情況下，執行一些程式碼，大概提供幾分鐘的時間，可以用來偷偷的重新整理 UI、切換頁面、下載更新包等等操作。
        • 處於退出，無法獲取通知內容。
      • 通知內容類似如下：
      {
    "_j_msgid" = 3938587719;
    aps =     {
    alert = "";
    "content-available" = 1;  // 必帶欄位
    };
    key1 = value1;
}複製程式碼

推送目標篇

別名、標籤、Registration ID 均是第三方提供的用於更方便地指定推送目標的功能。

Tip 6：推送根據目標的不同可分為：

  • 廣播
    • 無差別傳送給所有使用者。
  • 別名 alias 推送
    • 第三方提供的功能
    • 一個手機的一款 App 只能設定一個 alias（可修改）。
    • 建議對每一個使用者都取不同的別名，以此來確定唯一的使用者（也可多個使用者取 1 個別名）。
    • 推送時可指定多個 alias 來下發同一內容。
    • 僅指定 alias 的使用者能夠收到推送。
  • 標籤 tag 推送
    • 第三方提供的功能。
    • 可設定多個、可增加、清空。
    • 用於指定多樣的屬性，如 『1000』+『daily』+『discount』 可用於表示月消費超過 1k、喜歡購買日用品、偏好折扣商品的使用者。
    • 如果要刪除，需要在上次設定時，將設定的 tags 儲存至 NSUserDefaults，本次剔除不需要的 tag 後，再重新設定。
    • 推送時可指定多個 tag 來下發同一內容。
    • 手機如果設定了推送指定的多個 tag 中任一個tag，都能夠收到推送訊息。如指定 『1000』+『globe』+『original』 （千元級消費者、全球購、原價），那麼設定了 『100』+『globe』+『discount』（百元級消費者、全球購、折扣價）的使用者可以收到該推送訊息。
  • Registration ID 推送
    • 第三方提供的功能。
    • 在 Tip 3 的第 3 步時將 deviceToken 提供給第三方之後，其伺服器會自動生成的指向該手機的唯一 id。
    • 可在推送時指定多個 id 來下發訊息。
    • 可用於對核心使用者、旗艦使用者的精準推送。

應用內訊息篇

Tip 7：應用內訊息（以下簡稱訊息 ）和推送通知的區別，訊息：

  • 不需要 Apple 推送證書。
  • 由第三方的伺服器下發，而不是 APNs。
  • 相比通知，更快速，幾乎沒有延遲，可用於 IM 訊息的即時送達。
  • 能夠長時間保留離線訊息，可獲取所有歷史訊息內容。
  • 通過長連線技術下發訊息，因此：
    • 手機必須啟動並與第三方伺服器建立連線。
    • 如果手機啟動立刻切至後臺，很可能連線沒有建立。
    • 手機必須處於前臺才能收到訊息。
    • 手機從後臺切回前臺，會自動重新建立連線，並收到離線訊息。
  • 沒有任何展示（橫幅、通知中心、角標、聲音），因此可以：
    • 自定義欄位實現 UI 效果。
    • 完全在靜默情況下處理 App 內部邏輯。
    • 使用一些 App Store 稽核不會通過的功能，在稽核時關閉功能，上架後通過接收訊息，開啟相關功能。

組合大招篇

Tip 8：tags 的組合技巧

  • 見 Tip 5 - 標籤 tag 推送。
  • 可以在服務端來統計分析使用者行為，然後將指定的 tags 傳送至手機，手機接收後再為使用者打上對應的 tags。

Tip 9：通知+訊息的組合技巧

  • 首先來看通知和訊息特性的對比：
通知 訊息
送達時間 可能存在幾秒延遲 幾乎無延遲
獲取時機 處於前臺或後臺能獲取內容 僅處於前臺能獲取內容
離線內容 保留『一段時間』，過期會拋棄，無法查詢歷史內容 始終保留，可查詢全部歷史內容
系統展示 會展示（靜默推送或App處於前臺不展示） 不展示
  • 由於各自的特性都存在差異，因此二者結合使用是使得 App 推送效能最大化的必然選擇：
    • 情景一：
      QQ/微信 聊天。會同時下發一組通知+訊息 ，如果使用者沒有啟動 QQ，雖有延遲但必然能夠先收到通知，在收到通知的提醒之後，使用者開啟 App，此時收到了離線訊息，即時更新 UI，與好友即時地傳送/接收訊息。（在收到通知後，斷網，然後啟動 App，你會發現此時手機裡並不會顯示剛剛通知的內容，因為它是依靠拉取訊息來重新整理頁面的，而不是不夠穩定的通知）。
    • 情景二：（期待您的補充...）

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