個推技術實現(xiàn)原理介紹
概述
PUSH是互聯(lián)網上內容提供者和內容定制方之間的一種通信機制,利用在服務器端的程序把數據源源不斷地推向客戶端,大大提高客戶機和服務器之間的交互性能。
傳統(tǒng)互聯(lián)網上數據交互一般有poll和push兩種方式。poll典型使用場景是瀏覽網頁,是用戶主動發(fā)起請求,向服務器獲取數據;push剛好相反,通過服務器直接發(fā)送數據給客戶端,用戶被動接受消息,類似于更加及時的短信。Push的使用場景有以下兩特點:時間不確定性、時效性,如發(fā)送團購信息,發(fā)送電子消費賬單等。
個推為第三方應用提供了跨手機平臺一致的、穩(wěn)定可靠的消息推送服務,實現(xiàn)服務端到客戶端的消息主動推送。第三方應用可以實現(xiàn)針對單一目標地址的推送,也可以實現(xiàn)群發(fā)消息推送,還可以通過指定tag進行定向群組推送。個推除了為第三方提供基本的透明消息傳輸,還提供了一些消息展示方式,實現(xiàn)在客戶端的通知提示、彈框操作等,幫助客戶快速實現(xiàn)更為定制化的消息推送服務。
個推目前支持Android、iOS手機平臺。
技術原理
首先我們來看一下組成一個推送系統(tǒng)的幾個要素
1. 個推SDK:
以jar的方式出現(xiàn),集成于第三方客戶端,解析第三方下行的數據,并把結果透傳給第三方客戶端;也可以上行第三方定制的客戶端信息。
2. 個推服務器:
一側負責維護與成千上萬的個推SDK的長時連接,另一側與第三方服務器對接,將第三方定制數據下行推送至個推SDK。
3. 第三方服務器:
數據推送的發(fā)起者,通過對接個推服務器,將數據發(fā)送至第三方客戶端。
4. 第三方客戶端:
第三方集成個推SDK的客戶端,推送數據正真的接收者和展現(xiàn)者。
以上是個推推送系統(tǒng)中的四個不同角色,看起來比較抽象,可以通過以下圖片來加強理解:
說明:
AppID:應用ID,第三方在個推系統(tǒng)注冊帳號并創(chuàng)建生成的唯一的應用標識。
ClientID:用于標識客戶端身份,由第三方客戶端獲取并保存到第三方服務端。
UID:一般為第三方系統(tǒng)帳號體系中的用戶標識。第三方服務端一般需要保存UID和ClientID的映射關系,進行消息推送時,通過UID查找到相應的ClientID,便可進行定向推送了。
我們用一個更加形象的方式來描述一下這個系統(tǒng):淘寶購物相信很多人都體驗過,就拿它舉個例子。
淘寶賣家——第三方服務器
淘寶買家——第三方客戶端
快遞公司(比如順風)——個推服務器
集淘寶買家中的地址管理、快遞查收、包裹檢驗等一系列工作的集合——個推SDK(這個有點不形象,但是大概理解意思就好)。
假設淘寶買家下了一單,首先需要填寫寄件地址(假設不用默認的),這個相當于個推SDK根據客戶端的信息,建立了一條通道(快遞配送地址)。
當買家付款成功后,賣家需要發(fā)貨(第三方服務端要推送數據),當然先叫快遞公司拿件(把推送數據發(fā)送給個推服務器),快遞公司根據包裹上的地址(第三方客戶端的身份信息,就是上面所說的ClientID)將包裹(數據)寄送到買家(第三方客戶端),買家收貨后,先驗收一下貨物是否有損壞(數據是否符合定制要求),獲取到包裹內容(獲得服務端推送的數據),并簽單驗收(個推SDK反饋數據發(fā)送成功)。
與上面的例子相對應,我們再描述一遍整個推送過程的技術流程:
1. 第三方客戶端集成個推SDK。
2. 第三方客戶端啟動的時候,調用SDK接口,啟動推送服務,SDK后臺運行并維護和個推服務端的長連接,實現(xiàn)SDK注冊和登錄。
3. 第三方服務端調用個推服務器的接口,將要發(fā)送的數據通過個推服務器發(fā)送到指定身份的個推SDK當中。
4. 個推SDK解析定制數據,并且把第三方服務器透傳的數據發(fā)送給第三方客戶端,第三方客戶端根據服務器的數據做出相應的動作或者展現(xiàn)。
陷阱
初步看來,實現(xiàn)一個推送系統(tǒng)并不是特別復雜,然后實際上,尤其是針對Android移動終端來說,仍然有相當多的技術問題需要克服。
1. 電源管理
Android系統(tǒng)為了***程度降低手機功耗、延長待機時間,在電源管理方面做了非常大量的底層工作,對電池的使用到了精打細算的地步。然而Android系統(tǒng)在電源管理方面做出的這些努力,很輕易地就能被不守規(guī)矩的應用程序消耗殆盡。個推SDK服務作為需要長期后臺穩(wěn)定運行的程序,在電源管理方面能夠做到取之有度,日均耗電量能夠控制在40mAh左右,對用戶日常手機使用幾乎沒有影響。
2. 網絡穩(wěn)定性
在國內移動運營商網絡條件下,地區(qū)差異、時間段差異、運營商差異都比較明顯,使得手機上實現(xiàn)穩(wěn)定的聯(lián)網困難重重。為了在各種網絡條件下,都能實現(xiàn)穩(wěn)定聯(lián)網和流量消耗的兼顧平衡,個推研發(fā)了能夠根據網絡狀況動態(tài)調整心跳間隔的自適應算法,以最小的網絡代價實現(xiàn)最穩(wěn)定的聯(lián)網質量。目前個推SDK空載流量消耗每月僅有0.8M-1.2M,不會對用戶的錢袋造成損失。
3. 性能問題
為了實現(xiàn)千萬SDK同時連接到服務端,同時又能控制系統(tǒng)運營成本,推送平臺需要具備平行可擴展能力,以及較高的接入服務器性能。目前個推系統(tǒng)通過內核調優(yōu)、代碼優(yōu)化、層級架構設計等技術手段,已經實現(xiàn)單擊200w穩(wěn)定在線,理論上支持無限平行擴展,并且經得起實踐考驗,正在在線上為超過千萬的用戶提供穩(wěn)定的推送服務。
總結
推送服務是伴隨著移動互聯(lián)網的發(fā)展,逐漸顯露出來的商業(yè)化訴求。越來越多的移動應用、電商、游戲意識到推送服務對于自身業(yè)務的重要性,然后國內的現(xiàn)狀,導致Android系統(tǒng)上并沒有穩(wěn)定可靠的推送服務可供使用,于是個推應運而生。本文概要介紹了個推系統(tǒng)的結構和消息推送流程,并對實踐中必須解決的技術問題做了探討。個推致力于實現(xiàn)Android系統(tǒng)上最穩(wěn)定可靠的推送服務,并在相關技術參數上做到了***。