详解APNS苹果消息推送通知

苹果消息通知什么？

如下图如示

就是APP的服务端在用户未打开APP进程时，还能发通知给用户APP的服务技术

相关概念

Provider：提供推送的第三方服务系统

Device：苹果设备，例如iphone和ipad等

APNS：苹果推送消息服务，属于苹果的服务

APP：安装在苹果设备上的应用程序

DeviceToken：设备的标识，用于确定接收通知的设备及APP

Payload：推送消息的传输形式

总体示意图

从上图可以看出Provider与APNS之间是要建立连接的，APNS和Device之间也是要建立连接的，这两个连接都是加密的，采用的TLS的方式，加密用的证书是在苹果官方网站上购买生成的，这个证书分两种，一种是“开发者证书”，使用开发者证书的APP可以发布在APPSTORE上面，开发者证书的使用费是每年99美元，另一种是“企业证书”，使用企业证书的APP只能发在企业内部市场，不能发在APPSTORE上，企业证书的年费是299美元，企业证书对安装人数是没有限制的，但开发者证书对APP的安装人数是有限制的，但从APPSTORE上安装则没有限制。

安全连接的建立方式如图：

如何获取确定接收者的DeviceToken?

Provider如何取得DeviceToken呢？具体如图所示：

获取是由APP通过注册服务后取得DeviceToken，然后传给Provider。由于这个DeviceToken是会变的，所以最好是APP在每次启动时都能注册一下，获取最新的DeviceToken

IOS下的注册获取DeviceToken的代码官方给出如下：

- (void)applicationDidFinishLaunching:(UIApplication *)app {// other setup tasks here....[[UIApplication sharedApplication]registerForRemoteNotificationTypes:(UIRemoteNotificationTypeBadge |UIRemoteNotificationTypeSound)];}// Delegation methods- (void)application:(UIApplication *)appdidRegisterForRemoteNotificationsWithDeviceToken:(NSData *)devToken {const void *devTokenBytes = [devToken bytes];self.registered = YES;[self sendProviderDeviceToken:devTokenBytes]; // custom method}- (void)application:(UIApplication *)appdidFailToRegisterForRemoteNotificationsWithError:(NSError *)err {NSLog(@"Error in registration. Error: %@", err);}

如何发送通知消息？

Provider和APNS之间是一个安全的Socket连接，传输的是规定格式的二进制数据，如下形式

当然，这个就是TCP报文，然而具体的报文又有好几种，有发送普通消息的传输形式，有获取错误响应的传输形式，还有获取反馈的报文形式等，对于普通的发消息的报文格式如图如示：

最前面1个字节是命令类型，2-3字节是DeviceToken的长度，后面是DeviceToken的具体值，后面是消息的长度和消息的具体内容。发完消息后，在关闭Socket前还可以查看错误的响应，以便确认消息是否成功地发给APNS，错误响应的报文如下：

命令为8的表示是错误响应的报文，Status是错误码，Identifier是用于定位具体的哪条推送消息，这个是增强型通知里的传入的值，首先看下苹果都有哪些返回错误码：

再看下Identifier传入使用的增强型的通知报文格式：

官方给出发送普通消息的C++代码如下：

static bool sendPayload(SSL *sslPtr, char *deviceTokenBinary, char *payloadBuff, size_t payloadLength){    bool rtn = false;    if (sslPtr && deviceTokenBinary && payloadBuff && payloadLength){uint8_t command = 0; /* command number */char binaryMessageBuff[sizeof(uint8_t) + sizeof(uint16_t) +DEVICE_BINARY_SIZE + sizeof(uint16_t) + MAXPAYLOAD_SIZE];/* message format is, |COMMAND|TOKENLEN|TOKEN|PAYLOADLEN|PAYLOAD| */char *binaryMessagePt = binaryMessageBuff;uint16_t networkOrderTokenLength = htons(DEVICE_BINARY_SIZE);uint16_t networkOrderPayloadLength = htons(payloadLength);/* command */*binaryMessagePt++ = command;/* token length network order */memcpy(binaryMessagePt, &networkOrderTokenLength, sizeof(uint16_t));binaryMessagePt += sizeof(uint16_t);/* device token */memcpy(binaryMessagePt, deviceTokenBinary, DEVICE_BINARY_SIZE);binaryMessagePt += DEVICE_BINARY_SIZE;/* payload length network order */memcpy(binaryMessagePt, &networkOrderPayloadLength, sizeof(uint16_t));binaryMessagePt += sizeof(uint16_t);/* payload */memcpy(binaryMessagePt, payloadBuff, payloadLength);binaryMessagePt += payloadLength;if (SSL_write(sslPtr, binaryMessageBuff, (binaryMessagePt - binaryMessageBuff)) > 0)            rtn = true;    }    return rtn;}

发送增强的通知消息的代码：

static bool sendPayload(SSL *sslPtr, char *deviceTokenBinary, char *payloadBuff, size_t payloadLength){    bool rtn = false;    if (sslPtr && deviceTokenBinary && payloadBuff && payloadLength){uint8_t command = 1; /* command number */char binaryMessageBuff[sizeof(uint8_t) + sizeof(uint32_t) + sizeof(uint32_t) + sizeof(uint16_t) + DEVICE_BINARY_SIZE + sizeof(uint16_t) + MAXPAYLOAD_SIZE];/* message format is, |COMMAND|ID|EXPIRY|TOKENLEN|TOKEN|PAYLOADLEN|PAYLOAD|*/char *binaryMessagePt = binaryMessageBuff;uint32_t whicheverOrderIWantToGetBackInAErrorResponse_ID = 1234;uint32_t networkOrderExpiryEpochUTC = htonl(time(NULL)+86400); // expiremessage if not delivered in 1 dayuint16_t networkOrderTokenLength = htons(DEVICE_BINARY_SIZE);uint16_t networkOrderPayloadLength = htons(payloadLength);/* command */*binaryMessagePt++ = command;/* provider preference ordered ID */memcpy(binaryMessagePt, &whicheverOrderIWantToGetBackInAErrorResponse_ID,sizeof(uint32_t));binaryMessagePt += sizeof(uint32_t);/* expiry date network order */memcpy(binaryMessagePt, &networkOrderExpiryEpochUTC, sizeof(uint32_t));binaryMessagePt += sizeof(uint32_t);/* token length network order */memcpy(binaryMessagePt, &networkOrderTokenLength, sizeof(uint16_t));binaryMessagePt += sizeof(uint16_t);/* device token */memcpy(binaryMessagePt, deviceTokenBinary, DEVICE_BINARY_SIZE);binaryMessagePt += DEVICE_BINARY_SIZE;/* payload length network order */memcpy(binaryMessagePt, &networkOrderPayloadLength, sizeof(uint16_t));binaryMessagePt += sizeof(uint16_t);/* payload */memcpy(binaryMessagePt, payloadBuff, payloadLength);binaryMessagePt += payloadLength;if (SSL_write(sslPtr, binaryMessageBuff, (binaryMessagePt - binaryMessageBuff)) > 0)    rtn = true;  }  return rtn;}

角标（Badge）是什么？

还有一个重要的概念是角标，如下：

这个角标是推送消息里传的，可以指定，这个要看具体的业务怎么定了，用于提醒用户未读消息个数。

结尾

了解了以上原理和过程，相信用什么语言都可以写Provider程序了，本人基于java语言也简单写了个demo，可以支持多个应用的推送，等完善了就可以放github了