一步一步实现iOS应用PUSH功能

时间:2021-12-27 15:41:56

1. push原理

iOS push 工作机制可以用下图简要概括

一步一步实现iOS应用PUSH功能

  • Provider:应用自己的服务器;
  • APNS:Apple Push Notification Service的简称,苹果的PUSH服务器;

push的主要工作流程是:

  • iOS设备连接网络后,会自动与APNS保持类似TCP的长链接,等待APNS推送消息的到来;
  • 应用启动时注册消息推送,并获取设备的在APNS中注册的唯一设备标示deviceToken上传给应用服务器(即Provider);
  • 在需要给应用推送消息时,Provider把push内容、接收push消息的deviceToken按APNS指定的格式打包好,发送给APNS;
  • APNS收到Provider发送的消息后,查找deviceToken指定的设备,如果该设备已经和APNS建立了连接,则立即将消息推送给该设备,如果设备不在线,则在该设备下次连接到APNS后将消息推送到设备。请注意苹果并不保证推送一定成功;
  • 设备收到push消息后,iOS系统会根据SSL证书判断这个push消息是发给那个应用的,进而启动相应客户端。

上述过程中,有两个关键步骤需要自己处理的是:1.客户端获取deviceToken,并上传到Provider;2.Provider发送push消息到APNS。这两个步骤中都需要苹果的push证书授权,下面就来介绍如何生成push证书,以及Provisioning Profile。

2. push证书及Provisioning Profile生成

  • 用付费帐号登录到http://developer.apple.com/iphone/index.action

  • 生成push证书前要先生成开发证书

    生成开发证书的过程不详细介绍,可以参考如何联机调试和发布程序。只是有一点需要注意的,生成开发证书过程中需要通过Keychain生成一个CSR文件,默认名为CertificateSigningRequest.certSigningRequest,这个文件将在生成push证书的时候用到。

  • 创建一个App ID

    • 创建过程中Description可以任意填写,比如叫push_demo
    • Bundle Identifier一般用com.company.appname这样的格式,例如com.mycompany.demo

    注意:要用push功能的Bundle Identifier一定不能出现通配符,比如com.mycompany.*,这样的名字是不能使用push的。

  • 生成Push SSL Certificate

    生成好App ID后点击Configure进入配置页。打开Enable for Apple Push Notification service选项,该选项下有Development Push SSL CertificateProduction Push SSL Certificate两个SSL Certificate可以配置,前面一个是用来的开发的push证书,后面一个是用来发布的。我们以开发push证书为例,点击Development Push SSL Certificate->Configure,后面会要求选择CSR文件,这就是生成开发证书时的CertificateSigningRequest.certSigningRequest文件,选择好CSR后就生成好相应的SSL Certificate了。下载下来,保存名为aps_developer.cer

  • 从Keychain中导出私钥、设置好密码,命名为private_key.p12

  • 生成push证书

    • 这时我们一共得到3个文件:

      1. CertificateSigningRequest.certSigningRequest
      2. private_key.p12
      3. aps_developer.cer
    • 将aps_developer.cer转成pem格式

      openssl x509 -in aps_developer.cer -inform DER -out aps_developer.pem -outform PEM 
    • 将private_key.p12格式的私钥转换成private_key.pem

      openssl pkcs12 -nocerts -out private_key.pem -in private_key.p12

      这一步会要求输入p12私钥的密码,以及设置新生成的pem的密码。

    • 创建用于服务端的SSL p12格式证书,命名为aps_developer.p12

      openssl pkcs12 -export -in aps_developer.pem -inkey private_key.pem -certfile CertificateSigningRequest.certSigningRequest -name "aps_developer" -out aps_developer.p12

      这一步会要求输入private_key.pem的密码,注意不是private_key.p12的密码。如果密码错误,或者CertificateSigningRequest.certSigningRequest文件不匹配都不能正常生成aps_developer.p12文件,如果生成的aps_developer.p12文件大小是0,说明生成过程中出了问题,请检查pem私钥、密码、以及CertificateSigningRequest.certSigningRequest是否正确。

      aps_developer.p12就是Provider向APNS发送push消息需要的SSL证书。把这个证书和密码提供给服务端,服务端就可以发送push消息给APNS了。这时服务端已经可以工作了,但客户端还必须配置相应的Provisioning Profile才能启动应用的push功能。

      服务器配置需注意的是,由于我们生成的是开发环境的push证书,所以服务器应该连接APNS的sandbox环境地址:gateway.sandbox.push.apple.com:2195,如果应用正式发布,就要连接正式环境,必须生成相应的发布证书,并连接APNS正式环境地址:gateway.push.apple.com:2195

  • 生成Provisioning Profile

    • 新建Profile,命名为push_dev;
    • 选择相应证书;
    • App ID选择push_demo;
    • 选择设备;
    • 下载并安装该Profile供开发使用;

3. Xcode证书设置、Info.plist设置

  • 用Xcode打开客户端工程,设置Info.plist的Bundle identifier为com.mycompany.demo
  • 打开工程设置,必须将证书设置为与push_dev关联的证书。

4. 客户端获取deviceToken

服务端要发送push消息给某一设备还必须知道该设备的deviceToken。应用运行后获取到deviceToken,然后上传给服务器,下面介绍应用如何获取deviceToken。应用必须先注册使用push功能。

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 - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
[[UIApplication sharedApplication] registerForRemoteNotificationTypes:(UIRemoteNotificationTypeAlert | UIRemoteNotificationTypeSound | UIRemoteNotificationTypeBadge)];
// do something
// ...
}

在AppDelegate中添加下面方法来获取deviceToken:

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 - (void)application:(UIApplication *)app didRegisterForRemoteNotificationsWithDeviceToken:(NSData *)deviceToken {
NSString *token = [NSString stringWithFormat:@"%@", deviceToken];
NSLog(@"%@", token);
}

- (void)application:(UIApplication *)app didFailToRegisterForRemoteNotificationsWithError:(NSError *)error {
NSLog(@"%@", error);
}

应用获取到deviceToken后,上传给Provider,Provider就可以用这个deviceToken给这个设备push消息了。

5. Payload格式及自定义数据

服务器配置好证书并拿到deviceToken后就可以向APNS发送消息了。发送消息的格式如下图所示:

一步一步实现iOS应用PUSH功能

Payload就是push的消息负载,这就是应用需要关心的数据。 Payload是一个JSON字典,最大值是 256 字节,超过这个限制,APNS将拒绝转发。基本格式如下:

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 {
"aps": {
"alert":"Hello Push!",
"badge":1,
"sound":"default"
}
}

必须包含aps键值。badge表示应用程序图标显示的数字,sound表示收到push的提示音。 Payload的具体结构参考Apple Push Notification Service

要在这个结构中新增自定义数据,请加在aps空间之外。比如后台推送消息给应用同时要求应用打开某个页面:

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 {
"aps": {
"alert":"Hello Push!",
"badge":1,
"sound":"default"
},
"page":"home"
}

后台告诉客户端收到这个push后打开应用的主页,这里的page、home都是自己定义的。必须注意的是,Payload大小不能超过限制,所以可以把自定义数据更简化点,比如可以把home与编号1对应,page简写为p,这样"p":1表示打开主页,可以缩小Payload的大小。

6. 客户端接收push消息

iOS系统收到push消息后,如果用户点击查看,系统将根据证书启动相应应用。如果应用已经启动,将调用AppDelegate的方法:

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 - (void)application:(UIApplication *)application didReceiveRemoteNotification:(NSDictionary *)userInfo {
// userInfo 就是push消息的Payload
}

如果应用还没有启动,通过push冷启动后,仍然能在启动后获取Payload:

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 - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
NSDictionary* userInfo = [launchOptions objectForKey:UIApplicationLaunchOptionsRemoteNotificationKey];
NSLog(@"Payload: %@", userInfo);
}

目前为止,push功能基本就完成了,可以开始push功能测试了,如果服务器还没开发完成,或者想快速测试是否能正常push,可以使用下面的代码实现后台push测试。发送push前要配置好SSL证书,以及deviceToken和Payload结构。