推送并不是什么新技術(shù)，這種技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代就已經(jīng)很流行了。只是隨著進(jìn)入移動互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，推送技術(shù)顯得更加重要。因?yàn)樵谥悄苁謾C(jī)中，推送從某種程度上，可以取代使用多年的短信，而且與短信相比，還可以向用戶展示更多的信息（如圖像、表格、聲音等）。

推送技術(shù)的實(shí)現(xiàn)通常會使用服務(wù)端向客戶端推送消息的方式。也就是說客戶端通過用戶名、Key等ID注冊到服務(wù)端后，在服務(wù)端就可以將消息向所有活動的客戶端發(fā)送。

實(shí)際上，在很多移動操作系統(tǒng)中，官方都為其提供了推送方案，例如，Google的云推送、IOS、Windows Phone7/8也都提供了類似的推送方案。不過這些推送方案的服務(wù)器都在國外，有一些推送服務(wù)（如Google的云推送）在國內(nèi)由于某些原因不太穩(wěn)定，所以國內(nèi)近幾年涌現(xiàn)出了很多專門為國人打造的推送服務(wù)。

本文將從各種流行移動操作系統(tǒng)入手介紹推送技術(shù)的各種實(shí)現(xiàn)方式。當(dāng)然，我們的主要目的是討論Android的推送技術(shù)。

一、iOS的推送技術(shù)

Apple為IOS提供了很完美的推送方案，其基本原理是Apple提供了自己的推送服務(wù)器，叫APNS（Apple Push Notification Service，蘋果推送通知服務(wù)器）。而客戶端設(shè)備（IPhone、IPad等）直接與APNS建立長連接。不過向客戶端設(shè)備發(fā)送的消息并不是由APNS產(chǎn)生的，而是在需要發(fā)送消息的用戶自己提供的服務(wù)器（稱為Provider）中產(chǎn)生的，然后Provider將消息傳送給APNS，最后由APNS將消息傳送給客戶端設(shè)備。也就是說，消息最開始由Provider產(chǎn)生，然后Provider將消息傳送給APNS，最后再由APNS傳送給客戶端設(shè)備。消息傳遞的過程如圖1所示。

在發(fā)送消息到客戶端設(shè)備接收到消息的過程中，始終伴隨這一個(gè)令牌的傳送（device token）。要想使用APNS提供消息服務(wù)，應(yīng)用程序需要先向IOS注冊需要提供的一個(gè)必要的信息就是與當(dāng)前設(shè)備有關(guān)的device token，IOS在接收到devicetoken后，會向APNS查詢這個(gè)device token是否在APNS上注冊了（所有的IOS設(shè)備在第一次使用時(shí)都需要向蘋果服務(wù)器注冊一個(gè)賬號，否則無法從AppleStore下載應(yīng)用，當(dāng)然更無法使用推送服務(wù)了），如果已經(jīng)注冊，APNS會直接向應(yīng)用程序返回這個(gè)devicetoken。應(yīng)用程序獲得這個(gè)devicetoken后，表示APNS已經(jīng)允許向自己推送消息了，接著還需要將該device token發(fā)送給推送服務(wù)器（Provider）。到這里應(yīng)用程序已經(jīng)成功將自己注冊到APNS中了?，F(xiàn)在就可以通過Provider產(chǎn)生要推送的消息，然后Provider會將消息發(fā)送給APNS服務(wù)器，最后APNS服務(wù)器會直接向應(yīng)用程序發(fā)送消息。這個(gè)過程比較復(fù)雜，不過看一下圖2的描述就會對這一過程更加了解了。每一個(gè)流程描述前面的數(shù)字表示發(fā)送的時(shí)間先后順序。

二、Windows Phone的推送技術(shù)

微軟為Window Phone提供的推送方案與IOS類似，也需要自己準(zhǔn)備推送服務(wù)器（可以稱為Cloud Service）。只是表示設(shè)備的ID變成了Uri。在Window Phone中有一個(gè)Push Client Service（PCS）。所有需要推送服務(wù)的應(yīng)用程序都需要與Push Client Service通信。下面是Window Phone推送的基本步驟，讀者可以與圖3對照來看這一過程。

第1步：應(yīng)用程序會向Push Client Service請求一個(gè)Push Notification URI（①）。

第2步：如果當(dāng)前Window Phone設(shè)備已經(jīng)在微軟服務(wù)器注冊了，Push Client Service會從MPNS（Microsoft Push Notification Service ，微軟推送通知服務(wù)）獲取Push Notification URI，并返回給應(yīng)用程序，表示推送服務(wù)可用（②和③）。

第3步：應(yīng)用程序需要將Push Notification URI發(fā)送給自己的推送服務(wù)器（Cloud Service）（④）。

第4步：如果需要推送消息，Cloud Service會將消息發(fā)送到MPNS，然后MPNS會將消息發(fā)送給Push Client Service，最后由Push Client Service將消息傳送給應(yīng)用程序（⑤、⑥和③）。

三、Android的推送方案

Android的推送方案就比較多了，也比較亂。例如，有Google官方提供的C2DM（Android Cloud to Device Messaging）；第三方的推送服務(wù)（如極光推送）；還有通過各種協(xié)議實(shí)現(xiàn)的推送服務(wù)端程序（如AndroidPN），用戶通過這些服務(wù)端程序可以搭建自己的推送服務(wù)器。這些推送技術(shù)會在本節(jié)后面的部分詳細(xì)介紹，本節(jié)先來介紹一下Android中經(jīng)常使用的各種推送技術(shù)。當(dāng)然，這些推送技術(shù)也能用于其它的移動設(shè)備，但由于Android的官方推送服務(wù)（C2DM）在國內(nèi)使用上有一些問題，所以基于Android的第三方推送服務(wù)較其它系統(tǒng)多，因此這里主要針對Android來介紹。

通常推送技術(shù)會使用如下兩種方式實(shí)現(xiàn)。

1. 輪詢（Pull）方式

2. 持久連接方式（服務(wù)端Push方式）

輪詢方式就是客戶端以一定的時(shí)間間隔不斷查詢服務(wù)端是否有新的消息。這種方式必須自己實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器之間的通信機(jī)制，例如消息隊(duì)列等。而且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，則會大量消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬和電池。所以大多數(shù)推送服務(wù)都不會使用輪詢方式。

持久連接方式也就是Push方 式，對于客戶端來說，是一種被動的方式，而主動權(quán)在服務(wù)端，當(dāng)有消息時(shí)，服務(wù)端會向所有注冊到推送服務(wù)器的客戶端推送消息。這種推送方式的好處是可以保證 實(shí)時(shí)性，而且客戶端實(shí)現(xiàn)簡單。當(dāng)然，也會有不足，例如，如果大量的客戶端與服務(wù)端保持長連接時(shí)，會消耗服務(wù)器的資源。不過在未推送消息時(shí)，這些長連接就成 了空閑連接，通常這種連接主要消耗的是內(nèi)存資源。例如，200萬用戶可能會消耗數(shù)十GB的內(nèi)存。因此搭建這種推送機(jī)制時(shí)要使用性能好的服務(wù)器。

持久連接的實(shí)現(xiàn)有很多方式，例如，可以使用XMPP作為通信協(xié)議。XMPP的主要優(yōu)勢是協(xié)議成熟、強(qiáng)大，可擴(kuò)展性強(qiáng)。XMPP更多地用于IM系統(tǒng)中，后面要介紹的AndroidPN也是用了XMPP協(xié)議。

XMPP也有明顯的缺點(diǎn)，例如，協(xié)議很復(fù)雜，如果吃透XMPP協(xié)議可能需要很長時(shí)間，還有就是由于XMPP是基于XML的，從而造成了數(shù)據(jù)冗余、這樣會造成移動設(shè)備費(fèi)流量、耗電等弊病。

除了XMPP，還可以使用MQTT協(xié)議，這種協(xié)議的主要優(yōu)勢是簡潔、小巧、可擴(kuò)展性強(qiáng)，從而帶來了省流量、省電等優(yōu)點(diǎn)，而且有C++版的服務(wù)端組件rsmb。缺點(diǎn)是協(xié)議不夠成熟，而且實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，而且rsmb不開源，部署硬件的成本較高。

盡管C2DM服務(wù)在國內(nèi)可能不太穩(wěn)定或有一些地區(qū)不可用，但還是有必要介紹一下C2DM的原理。不過對于在國內(nèi)使用的應(yīng)用最好使用第三方的推送服務(wù)，或自己假設(shè)推送服務(wù)器。

C2DM和IOS的APNS以及Window Phone的MPNS大同小異。還需要自己準(zhǔn)備一臺推送服務(wù)器，并通過如下步驟實(shí)現(xiàn)消息的推送。

第1步：移動設(shè)備上的C2DM服務(wù)需要與Google官方的C2DM服務(wù)器交互，驗(yàn)證當(dāng)前設(shè)備是否在C2DM服務(wù)器上注冊了，如果已經(jīng)注冊，C2DM服務(wù)器會返回一個(gè)注冊ID給客戶端的C2DM服務(wù)。（①和②）

第2步：客戶端的C2DM服務(wù)會與自己的推送服務(wù)器交互，將賬號和C2DM服務(wù)器返回的注冊ID傳給推送服務(wù)器。（③）

第3步：如果要推送消息，推送服務(wù)器會將注冊ID和要推送的消息先發(fā)送到C2DM服務(wù)器，然后C2DM服務(wù)器會直接將消息推送給客戶端（手機(jī)、平板電腦的設(shè)備）（④和⑤）。

讀者可以對照圖4來理解這3個(gè)步驟。

除了使用官方的推送方案外，現(xiàn)在國內(nèi)涌現(xiàn)出多個(gè)第三方的推送方案，例如，極光推送（JPush）、百度推送等。讀者也可以用一下，這些同時(shí)通常是免費(fèi)的（可能推送多媒體數(shù)據(jù)需要收費(fèi)）。