本文介紹在Android中實(shí)現(xiàn)推送方式的基礎(chǔ)知識(shí)及相關(guān)解決方案。推送功能在手機(jī)開發(fā)中應(yīng)用的場景是越來起來了，不說別的，就我們手機(jī)上的新聞客戶端就時(shí)不j時(shí)的推送過來新的消息，很方便的閱讀最新的新聞信息。這種推送功能是好的一面，但是也會(huì)經(jīng)?？吹胶芏嗤扑瓦^來的垃圾信息，這就讓我們感到厭煩了，關(guān)于這個(gè)我們就不能多說什么了，畢竟很多商家要做廣告。本文就是來探討下Android中實(shí)現(xiàn)推送功能的一些解決方案，也希望能夠起到拋磚引玉的作用。^_^

　　1.推送方式基礎(chǔ)知識(shí)：

　　在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代以前的手機(jī)，如果有事情發(fā)生需要通知用戶，則會(huì)有一個(gè)窗口彈出，將告訴用戶正在發(fā)生什么事情?？赡苁俏唇与娫挼奶崾荆諝v的提醒，或是一封新的彩信。推送功能最早是被用于Email中，用來提示我們新的信息。由于時(shí)代的發(fā)展和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的熱潮，推送功能更加地普及，已經(jīng)不再僅僅用在推送郵件了，更多地用在我們的APP中了。

　　當(dāng)我們開發(fā)需要和服務(wù)器交互的應(yīng)用程序時(shí)，基本上都需要獲取服務(wù)器端的數(shù)據(jù)，比如《地震應(yīng)急通》就需要及時(shí)獲取服務(wù)器上最新的地震信息。要獲取服務(wù)器上不定時(shí)更新的信息，一般來說有兩種方法：第一種是客戶端使用Pull（拉）的方式，就是隔一段時(shí)間就去服務(wù)器上獲取一下信息，看是否有更新的信息出現(xiàn)。第二種就是 服務(wù)器使用Push（推送）的方式，當(dāng)服務(wù)器端有新信息了，則把最新的信息Push到客戶端上。這樣，客戶端就能自動(dòng)的接收到消息。 

　　雖然Pull和Push兩種方式都能實(shí)現(xiàn)獲取服務(wù)器端更新信息的功能，但是明顯來說Push方式比Pull方式更優(yōu)越。因?yàn)镻ull方式更費(fèi)客戶端的網(wǎng)絡(luò)流量，更主要的是費(fèi)電量，還需要我們的程序不停地去監(jiān)測服務(wù)端的變化。  

　　在開發(fā)Android和iPhone應(yīng)用程序時(shí)，我們往往需要從服務(wù)器不定的向手機(jī)客戶端即時(shí)推送各種通知消息。我們只需要在Android或IPhone的通知欄處向下一拉，就展開了Notification Panel，可以集中一覽各種各樣通知消息。目前IOS平臺(tái)上已經(jīng)有了比較簡單的和完美的推送通知解決方案，我會(huì)在以后詳細(xì)介紹IPhone中的解決方案，可是Android平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)起來卻相對比較麻煩。

　　最近利用幾天的時(shí)間對Android的推送通知服務(wù)進(jìn)行初步的研究，也希望能和大家共同探討一下。

　

　　2. 幾種常見的解決方案實(shí)現(xiàn)原理：

　　1）輪詢(Pull)方式：應(yīng)用程序應(yīng)當(dāng)階段性的與服務(wù)器進(jìn)行連接并查詢是否有新的消息到達(dá)，你必須自己實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器之間的通信，例如消息排隊(duì)等。而且你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。

　　2）SMS(Push)方式：在Android平臺(tái)上，你可以通過攔截SMS消息并且解析消息內(nèi)容來了解服務(wù)器的意圖，并獲取其顯示內(nèi)容進(jìn)行處理。這是一個(gè)不錯(cuò)的想法，我就見過采用這個(gè)方案的應(yīng)用程序。這個(gè)方案的好處是，可以實(shí)現(xiàn)完全的實(shí)時(shí)操作。但是問題是這個(gè)方案的成本相對比較高，我們需要向移動(dòng)公司繳納相應(yīng)的費(fèi)用。我們目前很難找到免費(fèi)的短消息發(fā)送網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)這種方案。

　　3）持久連接(Push)方式：這個(gè)方案可以解決由輪詢帶來的性能問題，但是還是會(huì)消耗手機(jī)的電池。IOS平臺(tái)的推送服務(wù)之所以工作的很好，是因?yàn)槊恳慌_(tái)手機(jī)僅僅保持一個(gè)與服務(wù)器之間的連接，事實(shí)上C2DM也是這么工作的。不過剛才也講了，這個(gè)方案存在著很多的不足之處，就是我們很難在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)可靠的服務(wù)，目前也無法與IOS平臺(tái)的推送功能相比。

　　Android操作系統(tǒng)允許在低內(nèi)存情況下殺死系統(tǒng)服務(wù)，所以我們的推送通知服務(wù)很有可能就被操作系統(tǒng)Kill掉了。 輪詢(Pull)方式和SMS(Push)方式這兩個(gè)方案也存在明顯的不足。至于持久連接(Push)方案也有不足，不過我們可以通過良好的設(shè)計(jì)來彌補(bǔ)，以便于讓該方案可以有效的工作。畢竟，我們要知道GMail，GTalk以及GoogleVoice都可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新的。

　　

　　3.第一種解決方案：C2DM云端推送功能。

　　在Android手機(jī)平臺(tái)上，Google提供了C2DM（Cloudto Device Messaging）服務(wù)，起初我就是準(zhǔn)備采用這個(gè)服務(wù)來實(shí)現(xiàn)自己手機(jī)上的推送功能，并將其帶入自己的項(xiàng)目中。 

　　Android Cloud to Device Messaging (C2DM)是一個(gè)用來幫助開發(fā)者從服務(wù)器向Android應(yīng)用程序發(fā)送數(shù)據(jù)的服務(wù)。該服務(wù)提供了一個(gè)簡單的、輕量級的機(jī)制，允許服務(wù)器可以通知移動(dòng)應(yīng)用程序直接與服務(wù)器進(jìn)行通信，以便于從服務(wù)器獲取應(yīng)用程序更新和用戶數(shù)據(jù)。C2DM服務(wù)負(fù)責(zé)處理諸如消息排隊(duì)等事務(wù)并向運(yùn)行于目標(biāo)設(shè)備上的應(yīng)用程序分發(fā)這些消息。關(guān)于C2DM具體使用過程，大家可以去查閱相關(guān)的資料，在這里先讓我們了解下大致方案情況。

　　下面是C2DM操作過程示例圖:

　　

　　但是經(jīng)過一番研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)服務(wù)存在很大的問題：

　　1）C2DM內(nèi)置于Android的2.2系統(tǒng)上，無法兼容老的1.6到2.1系統(tǒng);

　　2）C2DM需要依賴于Google官方提供的C2DM服務(wù)器，由于國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這個(gè)服務(wù)經(jīng)常不可用，如果想要很好的使用，我們的App Server必須也在國外，這個(gè)恐怕不是每個(gè)開發(fā)者都能夠?qū)崿F(xiàn)的;

　　3) 不像在iPhone中，他們把硬件系統(tǒng)集成在一塊了。所以對于我們開發(fā)者來說，如果要在我們的應(yīng)用程序中使用C2DM的推送功能，因?yàn)閷τ诓煌倪@種硬件廠商平臺(tái)，比如摩托羅拉、華為、中興做一個(gè)手機(jī)，他們可能會(huì)把Google的這種服務(wù)去掉，尤其像在國內(nèi)就很多這種，把Google這種原生的服務(wù)去掉。買了一些像什么山寨機(jī)或者是華為這種國產(chǎn)機(jī)，可能Google的服務(wù)就沒有了。而像在國外出的那些可能會(huì)內(nèi)置。

　　有了上述幾個(gè)方面的制約，導(dǎo)致我最終放棄了這個(gè)方案，不過我想利用另外一篇文章來詳細(xì)的介紹C2DM的框架以及客戶端和App Server的相應(yīng)設(shè)置方法，可以作為學(xué)習(xí)資源讓我們有個(gè)參考的資料。 即然C2DM無法滿足我們的要求，那么我們就需要自己來實(shí)現(xiàn)Android手機(jī)客戶端與App Server之間的通信協(xié)議，保證在App Server想向指定的Android設(shè)備發(fā)送消息時(shí)，Android設(shè)備能夠及時(shí)的收到。

　　4. 第二種解決方案：MQTT協(xié)議實(shí)現(xiàn)Android推送功能。

　　采用MQTT協(xié)議實(shí)現(xiàn)Android推送功能也是一種解決方案。MQTT是一個(gè)輕量級的消息發(fā)布/訂閱協(xié)議，它是實(shí)現(xiàn)基于手機(jī)客戶端的消息推送服務(wù)器的理想解決方案。

　　wmqtt.jar 是IBM提供的MQTT協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。我們可以從這里（https://github.com/tokudu/AndroidPushNotificationsDemo）下載該項(xiàng)目的實(shí)例代碼，并且可以找到一個(gè)采用PHP書寫的服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)（https://github.com/tokudu/PhpMQTTClient）。

　　架構(gòu)如下圖所示：

　　

　　wmqtt.jar 是IBM提供的MQTT協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。我們可以從如下站點(diǎn)下載（http://www-01.ibm.com/support/docview.wss?rs=171&uid=swg24006006）它。我們可以將該jar包加入自己的Android應(yīng)用程序中。

　　5.第三種解決方案：RSMB實(shí)現(xiàn)推送功能。

　　Really Small Message Broker (RSMB) ，他是一個(gè)簡單的MQTT代理，同樣由IBM提供，其查看地址是：http://www.alphaworks.ibm.com/tech/rsmb。缺省打開1883端口，應(yīng)用程序當(dāng)中，它負(fù)責(zé)接收來自服務(wù)器的消息并將其轉(zhuǎn)發(fā)給指定的移動(dòng)設(shè)備。

　　send_mqtt.php是一個(gè)通過POST接收消息并且通過SAM將消息發(fā)送給RSMB的PHP腳本。

　　6. 第四種解決方案：XMPP協(xié)議實(shí)現(xiàn)Android推送功能。

　　這是我希望在項(xiàng)目中采用的方案，因?yàn)槟壳八情_源的，對于其簡單的推送功能它還是能夠?qū)崿F(xiàn)的。我們可以修改其源代碼來適應(yīng)我們的應(yīng)用程序。

　　事實(shí)上Google官方的C2DM服務(wù)器底層也是采用XMPP協(xié)議進(jìn)行的封裝。XMPP(可擴(kuò)展通訊和表示協(xié)議)是基于可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）的協(xié)議，它用于即時(shí)消息（IM）以及在線探測。這個(gè)協(xié)議可能最終允許因特網(wǎng)用戶向因特網(wǎng)上的其他任何人發(fā)送即時(shí)消息。關(guān)于XMPP協(xié)議我在上篇博文中已經(jīng)介紹，大家可以參考下文章：http://www.cnblogs.com/hanyonglu/archive/2012/03/04/2378956.html

　　androidpn是一個(gè)基于XMPP協(xié)議的java開源Android push notification實(shí)現(xiàn)，我會(huì)在以后的博文中詳細(xì)介紹androidpn。它包含了完整的客戶端和服務(wù)器端。經(jīng)過源代碼研究我發(fā)現(xiàn)，該服務(wù)器端基本是在另外一個(gè)開源工程openfire基礎(chǔ)上修改實(shí)現(xiàn)的，不過比較郁悶的是androidpn的文檔是由韓語寫的，所以整個(gè)研究過程基本都是讀源碼。

　　這是androidpn的項(xiàng)目主頁：http://sourceforge.net/projects/androidpn/

　　androidpn實(shí)現(xiàn)意圖如下圖所示：

　　

　　androidpn 客戶端需要用到一個(gè)基于java的開源XMPP協(xié)議包asmack，這個(gè)包同樣也是基于openfire下的另外一個(gè)開源項(xiàng)目smack，不過我們不需要自己編譯，可以直接把a(bǔ)ndroidpn客戶端里面的asmack.jar拿來使用。客戶端利用asmack中提供的XMPPConnection類與服 務(wù)器建立持久連接，并通過該連接進(jìn)行用戶注冊和登錄認(rèn)證，同樣也是通過這條連接，接收服務(wù)器發(fā)送的通知。

　　androidpn服務(wù)器端也是java語言實(shí)現(xiàn)的，基于openfire開源工程，不過它的Web部分采用的是spring框架，這一點(diǎn)與 openfire是不同的。Androidpn服務(wù)器包含兩個(gè)部分，一個(gè)是偵聽在5222端口上的XMPP服務(wù)，負(fù)責(zé)與客戶端的 XMPPConnection類進(jìn)行通信，作用是用戶注冊和身份認(rèn)證，并發(fā)送推送通知消息。另外一部分是Web服務(wù)器，采用一個(gè)輕量級的HTTP服務(wù)器， 負(fù)責(zé)接收用戶的Web請求。服務(wù)器架構(gòu)如下：

　　最上層包含四個(gè)組成部分，分別是SessionManager，Auth Manager，PresenceManager以及Notification Manager。SessionManager負(fù)責(zé)管理客戶端與服務(wù)器之間的會(huì)話，Auth Manager負(fù)責(zé)客戶端用戶認(rèn)證管理，Presence Manager負(fù)責(zé)管理客戶端用戶的登錄狀態(tài)，NotificationManager負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器向客戶端推送消息功能。

　　這個(gè)解決方案的最大優(yōu)勢就是簡單，我們不需要象C2DM那樣依賴操作系統(tǒng)版本，也不會(huì)擔(dān)心某一天Google服務(wù)器不可用。利用XMPP協(xié)議我們還可以進(jìn)一步的對協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)更為完善的功能。 采用這個(gè)方案，我們目前只能發(fā)送文字消息，不過對于推送來說一般足夠了，因?yàn)槲覀儾荒苤竿ㄟ^推送得到所有的數(shù)據(jù)，一般情況下，利用推送只是告訴手機(jī)端服務(wù)器發(fā)生了某些改變，當(dāng)客戶端收到通知以后，應(yīng)該主動(dòng)到服務(wù)器獲取最新的數(shù)據(jù)，這樣才是推送服務(wù)的完整實(shí)現(xiàn)。 XMPP協(xié)議書相對來說還是比較簡單的，值得我們進(jìn)一步研究。

　　但是在經(jīng)過一段時(shí)間的測試，我發(fā)現(xiàn)關(guān)于androidpn也存在一些不足之處：

　　1. 比如時(shí)間過長時(shí)，就再也收不到推送的信息了。

　　2. 性能上也不夠穩(wěn)定。

　 3. 如果將消息從服務(wù)器上推送出去，就不再管理了，不管消息是否成功到達(dá)客戶端手機(jī)上。

　　等等，總之，androidpn也有很多的缺點(diǎn)。如果我們要使用androidpn，則還需要做大量的工作。

　　至于詳細(xì)使用過程，我們會(huì)在下個(gè)博文中再給大家介紹。

　　7.第五種解決方案：使用第三方平臺(tái)。

　　第三方平臺(tái)有商用的也有免費(fèi)的，我們可以根據(jù)實(shí)現(xiàn)情況使用。關(guān)于國內(nèi)的第三方平臺(tái)，我感覺目前比較不錯(cuò)的就是極光推送。關(guān)于極光推送目前是免費(fèi)的，我們可以直接使用。關(guān)于詳細(xì)情況，大家可以查看它的主頁：http://www.jpush.cn/index.jsp，這里不再詳細(xì)描述。

　　關(guān)于MQTT的方案，國內(nèi)最近出現(xiàn)基于 mqtt 的第三方解決方案 云巴 (http://yunba.io)，據(jù)了解是原 極光推送 CTO 創(chuàng)辦的，有興趣的朋友可以研究下。

　　

　　關(guān)于國外的第三方平臺(tái)我也見過幾個(gè)：http://www.push-notification.org/。有興趣的朋友可以查閱相關(guān)信息。使用第三方平臺(tái)就需要使用別人的服務(wù)器，關(guān)于這點(diǎn)，你懂的。

　　8.第六種解決方案：自己搭建一個(gè)推送平臺(tái)。

　　這不是一件輕松的工作，當(dāng)然可以根據(jù)各自的需要采取合適的方案。

　　好了，以上是關(guān)于在Android中實(shí)現(xiàn)推送方式的基礎(chǔ)知識(shí)及相關(guān)解決方案。

　　完畢。 ^_^