iOS开发如何实现消息推送机制

一.关于推送通知

推送通知，也被叫做远程通知，是在iOS 3.0以后被引入的功能。是当程序没有启动或不在前台运行时，告诉用户有新消息的一种途径，是从外部服务器发送到应用程序上的。一般说来，当要显示消息或下载数据的时候，通知是由远程服务器（程序的提供者）发送，然后通过苹果的推送通知服务(Apple Push Notification Service，简称apns)推送到设备的程序上。
推送的新消息可能是一条信息、一项即将到期的日程或是一份远程服务器上的新数据。在系统上展现的时候，可以显示警告信息或在程序icon上显示数字，同时，也可以播放警告音。一旦用户注意到程序有新的信息、时间或是数据，他们可以运行程序并访问新的内容。也可以选择忽略通知，这时程序将不会被激活。
iPhone, iPad和iPod touch上同一时刻只有一个app在前台运行。大多数程序在后台运行的时候，可以对某些用户感兴趣的内容做出回应（定时、或数据等）。推送通知能让程序在这些事件发生的时候通知用户。
作为提供者为程序开发和部署推送通知，必须通过iOS Developer Program Portal获得SSL证书。每个证书限用于一个程序，使用程序的bundle ID作为标识。证书有两种用途的：一种是针对sandbox（用于开发和测试），另外一种针对发布产品。这两种运行环境拥有为各自指定的IP地址并且需要不同的证书。还必须为两种不同的环境获取各自的provisioning profiles。
APNS提供了两项基本的服务：消息推送和反馈服务。
消息推送：使用流式TCP套接字将推送通知作为二进制数据发送给APNs。消息推送有分别针对开发和测试用的sandbox、发布产品的两个接口，每个都有各自的地址和端口。不管用哪个接口，都需要通过TLS或SSL，使用SSL证书来建立一个安全的信道。提供者编制通知信息，然后通过这个信道将其发送给APNs。
注：sandbox:   gateway.sandbox.push.apple.com:219
产品接口：gateway.push.apple.com:2195
反馈服务：可以得到针对某个程序的发送失败记录。提供者应该使用反馈服务周期性检查哪些设备一直收不到通知，不需要重复发送通知到这些设备，降低推送服务器的负担。
注：sandbox：feedback.push.apple.com:2196
产品接口：feedback.sandbox.push.apple.com:2196

二.Apple Push Notification的工作机制
下面是一个完整推送流程图

从上图，我们可以看到。

1. 首先是应用程序注册消息推送。
2. IOS跟APNS Server要deviceToken。应用程序接受deviceToken。
3. 应用程序将deviceToken发送给PUSH服务端程序(Provider)。
4. 服务端程序向APNS服务发送消息。
5. APNS服务将消息发送给iPhone应用程序。

无论是iPhone客户端跟APNS,还是Provider和APNS都需要通过证书进行连接的:

图中，

1. Provider是指某个iPhone软件的Push服务器，是我们将要开发的服务器。

2. APNS 是Apple Push Notification Service（Apple Push服务器）的缩写，是苹果的服务器。

上图可以分为三个阶段:

第一阶段：推送服务器(provider)把要发送的消息、目的iPhone的标识打包，发给APNS；

第二阶段：APNS在自身的已注册Push服务的iPhone列表中，查找有相应标识的iPhone，并把消息发到iPhone；

第三阶段：iPhone把发来的消息传递给相应的应用程序，并且按照设定弹出Push通知。

三.开发证书和推送证书的配置

1. 使用开发者帐号登录IOS Provisioning ,选择或新建一个App Id，这里以“info.luoyl.iostest”为例

2. 创建完后，进入App Id列表，可以看到新建的App Id默认是没有激活推送功能的，点击Configure链接，进入推送功能激活页面：

3. 在“Enable for Apple Push Notification service”选项上打勾，然后在行点“configure”按钮：

4. 此时会弹出一窗口，点“continue”

 

5. 弹出证书上传页面，证书选择事先做好的“CertificateSigningRequest.certSigningRequest”，然后点“Generate”按钮；

6. 接下来会有“Your APNs SSL Certificate has been generated.”提示，点“continue”：

7. 下载刚生成的证书“aps_development.cer”到电脑：

8. 至此，appid的Development Push SSL Certificate已经变成“Enabled”状态了：

9. 制作一开发者测试证书，appid指定为“info.luoyl.iostest”, 下载后双击安装到电脑上：

10. 双击在步骤7下载的“aps_development.cer”安装到keychain Access上：

11. 选中push Services证书，右键导出证书为个人信息交换(.p12)格式文件，这里我命名为“aps_development.p12”,点存储时会弹出一个密码设置窗口，可留空不填:

12. 在终端执行下面的命令，把刚才导出的个人信息交换(.p12)格式文件加密转换成推送服务器的推送证书：

1. openssl pkcs12 -clcerts -nokeys -out cert.pem -in aps_development.p12
2. openssl pkcs12 -nocerts -out key.pem -in aps_development.p12
3. openssl rsa -in key.pem -out key.unencrypted.pem
4. cat cert.pem key.unencrypted.pem > iostest_push_dev.pems

上面的命令在执行时有4处是需要输入密码的，其中1和2直接回车，3必须设定一个key如“push”,在4处输入3设定的key “push”;
命令执行完后生成的“iostest_push_dev.pem”就是我们推送服务器要使用的推送证书；

经过以上步骤的配置，已经完成了开发推送功能所需要的条件了，接下来将会新建一个ios应用来体验完成推送功能，在ios应用需要实现的接口。

四.开发带有推送功能的IOS应用

为使应用能支持推送功能，我们的项目配置时要注意：

1. Bundle Identifier、Code Signing指定的开发证书绑定的AppId要和推送证书绑定的AppId一致（见下图）；
2. 如果项目中的开发证书在AppId激活推送功能前已经创建了，这时必须重新生成一个。支持推送功能的开发证书会比旧证书多出一项名为 “aps-environment”的授权串，如果继续使用旧证书，在程序启动尝试注册推送功能时会出现“ 未找到应用程序的“aps-environment”的权利字符串 ”的错误；
3. 测试需要用真机，模拟器不支持。

在代码方面，推送的注册、监听和处理都集中在AppDelegate类里：

1.(BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
在该方法体里主要实现两个功能：
一是完成推送功能的注册请求，即在程序启动时弹出是否使用推送功能；
二是实现的程序启动是通过推送消息窗口触发的，在这里可以处理推送内容；

1. 1. - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
2. {
3. self.window = [[[UIWindow alloc] initWithFrame:[[UIScreen mainScreen] bounds]] autorelease];
4. // Override point for customization after application launch.
5. self.viewController = [[[ViewController alloc] init] autorelease];
6. self.window.rootViewController = self.viewController;
7. [self.window setBackgroundColor:[UIColor colorWithPatternImage:[UIImage imageNamed:@"background.png"]]];
8. [self.window makeKeyAndVisible];
9. [[UIApplication sharedApplication] registerForRemoteNotificationTypes:(UIRemoteNotificationTypeAlert | UIRemoteNotificationTypeBadge | UIRemoteNotificationTypeSound)];
10. //判断程序是不是由推送服务完成的
11. if (launchOptions) {
12. NSDictionary* pushNotificationKey = [launchOptions objectForKey:UIApplicationLaunchOptionsRemoteNotificationKey];
13. if (pushNotificationKey) {
14. UIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc]initWithTitle:@”推送通知”
15. message:@”这是通过推送窗口启动的程序，你可以在这里处理推送内容”
16. delegate:nil
17. cancelButtonTitle:@”知道了”
18. otherButtonTitles:nil, nil];
19. [alert show];
20. [alert release];
21. }
22. }
23. return YES;
24. }

2. 接收从苹果服务器返回的唯一的设备token，该token是推送服务器发送推送消息的依据，所以需要发送回推送服务器保存

1. - (void)application:(UIApplication *)app didRegisterForRemoteNotificationsWithDeviceToken:(NSData *)deviceToken {
2. NSString* token = [NSString stringWithFormat:@"%@",deviceToken];
3. NSLog(@”apns -> 生成的devToken:%@”, token);
4. //把deviceToken发送到我们的推送服务器
5. DeviceSender* sender = [[[DeviceSender alloc]initWithDelegate:self ]autorelease];
6. [sender sendDeviceToPushServer:token ];
7. }

8. 3.接收注册推送通知功能时出现的错误，并做相关处理:

   1. - (void)application:(UIApplication *)app didFailToRegisterForRemoteNotificationsWithError:(NSError *)err {
   2. NSLog(@”apns -> 注册推送功能时发生错误， 错误信息:\n %@”, err);
   3. }

4. 接收到推送消息，解析处理

1. - (void)application:(UIApplication *)application didReceiveRemoteNotification:(NSDictionary *)userInfo
2. {
3. NSLog(@”\napns -> didReceiveRemoteNotification,Receive Data:\n%@”, userInfo);
4. //把icon上的标记数字设置为0,
5. application.applicationIconBadgeNumber = 0;
6. if ([[userInfo objectForKey:@"aps"] objectForKey:@”alert”]!=NULL) {
7. UIAlertView* alert = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@”**推送消息**”
8. message:[[userInfo objectForKey:@"aps"] objectForKey:@”alert”]
9. delegate:self
10. cancelButtonTitle:@”关闭”
11. otherButtonTitles:@”处理推送内容”,nil];
12. alert.tag = alert_tag_push;
13. [alert show];
14. }
15. }

通过上面的代码，基本推送功能的开发已经完成了。最后附件是一个简单的推送demo和demo运行截图，该demo需要推送服务器支持，请自行解决。