iOS Push详述，了解一下？
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作者：陈裕发， 腾讯系统测试工程师
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wetest 导读
本文主要对ios push的在线push、本地push及离线（远程）push进行梳理，介绍了相关逻辑，测试时要注意的要点以及相关工具。小小的push背后蕴藏着大大的逻辑！
push种类
一、在线push
在线push：当用户在线（app在前台）时，收到的状态栏的消息提醒，称为在线push。这个功能与苹果系统无关，是我们自己的app开发的一种功能，该push与设置中是否打开“通知”无关。
这里以ios qzone为例，当app在前台时，自己发的说说被点赞了，收到的在线push如下：
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qzone在线push
二、离线（远程）push
离线push：当app在离线（kill掉进程、切到后台、锁屏）时，收到的消息提醒，称为离线push。离线push是需要经过苹果的apns服务器才可以推送到某台设备的某个app上的，这是和本地push的本质区别。push与设置中是否打开“通知”有关。
这里最简单的以大家常用的手机qq为例，当app在后台、锁屏或者被kiil了进程时，收到了消息：
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离线push
1、静默push
静默push用的场景不较少，这里只做简要介绍。
首先我们看看离线（远程）push与静默push的区别：
普通离线（远程）push：收到推送后（有文字有声音），点开通知，进入app后，才执行-- (void)application:(uiapplication didreceiveremotenotification:(nsdictionary fetchcompletionhandler:(void result))handler )application )userinfo (^)(uibackgroundfetchresult
静默push：收到推送（没有文字没有声音），不用点开通知，不用打开app，就能执行(void)application:(uiapplication )application)userinfo didreceiveremotenotification:(nsdictionary fetchcompletionhandler:(void (^)(uibackgroundfetchresultresult))handler，用户完全感觉不到。
所以静默push又被我们称做 background remote notification（后台远程推送）。静默推送是在ios7之后推出的一种推送方式。它与其他推送的区别在于允许应用收到通知后在后台（background）状态下运行一段代码，可用于从服务器获取内容更新。
三、本地push
本地push：本地推送和远程推送的功能是一样的，都是要提醒用户去做某些事情。但是和远程推送不同的就是本地推送是不需要设备联网的，而远程推送是必需要设备联网的，因为只有联网状态下，才能和苹果的apns服务器建立长连接，从而推送消息。本地推送是由app自己设定的，并且发送给安装此app的这台设备，属于一对一的对应关系。比较典型的应用是闹钟类似的场景。该push与设置中是否打开“通知”有关。
最容易看到本地push的场景，可以直接在手机设置一个计时器，计时器时间到了就会弹出本地push：
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本地push
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由于本地push原理和作用相对于在线push和离线push都更为简单明了，下文主要介绍在线push和离线push。
本地push实现
一、 ios10以前本地push弹出方式
试验过ios10以前的本地push方法在ios10+的系统也能使用，不过可能有些参数不生效。
1、立即展示（ ios10以前）
本地push稍微简单，有两种方式可以调用，一种是presentlocalnotificationnow方法，立即展示本地push:
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2、延迟展示（ ios10以前）
另一种是用schedulelocalnotification方法按计划来弹本地推送:
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如果使用这种方法，需要对推送的时间进行设置，举个例子，设为5秒后：
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二、设置本地push内容（ ios10以前）
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其中alertbody是消息内容锁屏与不锁屏时效果如下：
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本地push效果
applicationiconbadgenumber是消息数量，我们可以看到这里设置为66：
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消息数
三、处理本地push （ ios10以前）
1、 app没有启动情况下处理本地push
这种情况下，当点击通知时，会启动app，而在app中，开发人员可以通过实现appdelegate中的方法：- (bool)application:(uiapplication)application didfinishlaunchingwithoptions:(nsdictionary *)launchoptions，然后从lauchoptions中获取app启动的原因，若是因为本地通知，则可以app启动时对app做对应的操作，比方说跳转到某个画面等等。
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2、app运行在后台及前台
上面的2种情况的处理基本一致， 不同点只有当运行再后台的时候，会有弹窗提示用户另外一个app有通知，对于本地通知单的处理都是通过appdelegate的方法：- (void)application:(uiapplication )application didreceivelocalnotification:(uilocalnotification *)notification来处理的。
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四、ios10以后本地push弹出方式
ios10以后，本地通知可以由使用 unusernotificationcenter来管理。
创建方法：
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接下来需要需创建一个包含待通知内容的 unmutablenotificationcontent 对象：
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在ios上可以通过以下几种触发器来触发本地push：
● uncalendarnotificationtrigger 传送本地通知的日期和时间。
● untimeintervalnotificationtrigger 传递本地通知之前必须过期的时间。
● unlocationnotificationtrigger 用户必须达到的地理位置才能提供本地通知。
● unpushnotificationtrigger 表示通知是从apple推送通知服务发送的对象。
假如以时间间隔（timeinterval）来触发，则设置触发器代码为：
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推送本地push的代码为：
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在线、离线（远程）push流程
一、在线push流程
在线push相对简单，因为是内部实现，具体流程如上面所示。
1、判断app是否在线
此处可以根据app自身的后台策略如上一次与后台交互的时间等方法来判断app是否在线或者离线。认为在线，会发送在线push，否则，发送离线push。
2、在线push特点
● 在线push有以下几个特点：
● 不需要经过苹果apns。
● 需要自己实现长链接。
● 代码在app内部实现。
二、离线（远程）push流程
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离线push流程
主要流程为：
● 服务器端将消息先发送到苹果的apns
● 由苹果的apns将消息推送到客户的设备端
● 由ios系统将接收到的消息传递给相应的app。
简而言之离线push是苹果系统的行为，与app状态无关，能够直接推送到指定手机的指定app。
在进一步了解离线push前，我们有必要先了解几个名词。
1、离线push名词解释
—apns
apns：apple push notification service(苹果推送通知服务)。
apns主要用于以下场景：当用户主动杀掉 app，或者 app 进入后台超过约定时长时，app会被kill，这样保障了前台 app 的流畅性，也延长了手机的使用时长，获得了较好的用户体验，但是这也意味着，服务器无法主动和用户交互（如推送实时消息等），所以苹果推出了 apns，允许设备和服务器分别与苹果的推送通知服务器保持长连接状态。
关于apns的更新有以下几点：
● ios 8以后，apns推送的字节是2k，ios8以前是256字节
● ios 9以后apns支持http/2协议栈，优化长连接，具有标准的http返回和管道复用技术
● ios 10以后，推送的字节是4k，apns可根据推送消息的唯一标示符查询某条消息是否被用户阅读，可更新某一推送消息，而不用发重读的多条消息
关于apns更全面的介绍可以看官方文档：
—payload
什么是payload？对于每一条发送给apns的推送消息，都包含一个payload，通常是组成了一个json的dictionary，这其中必不可少的是aps属性，它对应的value也是一个dictionary，包含一些但不限于以下内容：标题、副标题、内容、附件、category等，如
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—device token
什么是device token？我们看一下官方的简介：
device token: apns uses device tokens to identify each unique app and device combination. it also uses them to authenticate the routing of remote notifications sent to a device.(device token是apns用于区分识别每个ios设备和设备上不同app的一个标识符，还可以用于apns通过它将推送消息路由到指定设备上)
即：device token里包含了device id和bundle id的信息，但是device id和bundle id不会确定唯一的device token。
但是，这里有个坑，查资料得知，ios8及之前的ios系统，对于同一部手机，如果卸载后重装app的话，device token是不会变的，在token变了以后，老的token，就被认为是无效了，苹果不会对这部分无效的token推送。但是，对ios9及以后的ios系统，对于同一部手机，卸载后重装app的device token是会发生变化的，而且老的token不会无效，还可以正常推送，这应该是苹果的一个bug，但是苹果也没有修复这个问题，所以这个需要开发者自己来解决，否则容易出现一个app收到多个push的问题。官方的说法是：
to protect user privacy, do not use device tokens to identify user devices. device tokens change when the user updates the operating system and when a device’s data and settings are erased. as a result, apps should always request the current device token at launch time.（即此举为了保护用户隐私，device token会在更新系统、擦除设置重置后变化，在一定时间后会过期）
2、离线push详细流程
知道了以上概念后我们重新来看一下离线（远程）push的详细流程：
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离线push详细流程
1) 首先是应用程序注册消息推送。
2) ios跟apns server要devicetoken。应用程序接受devicetoken。
3) 应用程序将devicetoken发送给push服务端程序。
4) 服务端程序向apns服务发送消息。
5) apns服务将消息发送给iphone应用程序。
值得注意的是，当由于用户反复卸载重装程序（虽然概率很小）等原因导致多个device token指向同一台设备的同一个app，又把多个device token发给apns时，用户就会收到多条push。苹果apns是不会对多个device token是否指向同一台设备的同一个app做校验的，所以需要后台来做去重等处理保证用户不会收到多条push。
三、对离线（远程）push的响应
1、ios 7以上对离线（远程）push时的响应
ios 7以上关于接受离线push有两个函数
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那么这两个函数有什么区别呢？其实这两个方法都是用来处理离线push的。
差别就是，如果app在前台是收到离线（远程）push，那么就会调用
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相对的，如果在后台或者杀进程情况下，点击收到的离线push，那么就会调用，如果没有实现
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则会调用
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若实现了前者，就只调用前者。
2、ios 10以上对离线（远程）push的响应
ios10对push的处理主要增加了两个方法
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其中前者是对app在前台时收到push时的处理，后者是点击push进入app执行的函数。
用得比较多的是后者，我们可以举个例子，点击push进入app后如何获取push的消息、角标、标题等内容：
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ios 10关于push的一些新特性
ios10新增的usernotifications框架，主要有了这样几方面的更新：
● 用usernotifications框架替换了原先与通知相关的接口，通知文字可分为title、subtitle和body三部分，通知可携带附件
● 系统在展示通知之前，可以唤起app附带的service extension，并且允许它改动通知的内容
● 用户在对通知右滑查看、下拉或者3d touch的时候，通知会展开，展开后页面的布局可以由app附带的content extension来决定
一、push的多样性
ios10以前的push只有文字，甚至没有标题。
ios10以后的push更加多样化，可以有主标题，副标题，甚至还有附件，这里以我司的腾讯新闻为例（有标题，内容，和附件）：
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腾讯新闻push
3d touch点入详情以后：
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腾讯新闻push详情
这里我们惊奇的发现，除了可以携带图片这样的附件、push还能展开详情以外，进入详情以后，下面还多了“打开”、“收藏”、“不感兴趣”这些选项，这里就涉及到以下ios10的新特性。
二、push携带附件
因为payload有大小限制，所以如果remote notification想要携带附件，那么payload上只能带上如附件下载地址之类的信息，等通知到达客户端后由service extension下载附件到本地，然后在初始化unnotificationattachment对象时传入附件在本地的url。
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初始化unnotificationattachment对象时，可以传入option参数。这里的option参数可以强制指定附件的类型，可以选择是否展示缩略图，以及缩略图截取自附件的哪一帧、哪一部分。
目前ios10通知只将几种格式的图片、音频和视频作为附件，附件的大小也有一定限制，具体可以看官方文档中的限制说明。
关于附件的更加详细的说明，可以参考官方文档：
三、携带action的通知
上面提到的“打开”、“收藏”、“不感兴趣”这些选项其实就是push携带的action，其实从ios8开始，通知已经可以携带action了。而在ios10中，通知的action被放在了更明显的位置，与action相关的接口也有了很大变化。
决定一个通知应该有哪些action呢？在payload中，这是由category字段决定的。如果我们希望一个通知能携带若干个action，我们就需要将若干个action和一个category绑定起来。通知到达前端后，系统会根据category的名字来决定要给这个通知展示哪些action：
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怎么得知用户选了哪个action并做出相应操作呢？这需要给unusernotificationcenter指定一个delegate：
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然后在delegate的类中实现
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方法：通过response.notification.request.content.categoryidentifier和response.actionidentifier就可以得知用户选择的action了。
四、改变push内容
这里主要讲应用的比较多的离线（远程）push的改变push方法
1、改变本地push内容
本地push，只要request的id一样，那么就可以更新推送：
更新的例子：
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此外，还有删除所有推送等，都在unusernotificationcenter.h中实现。
2、改变离线（远程）push内容
目前远程push只支持更新push内容，更新需要通过新的字段apps-collapse-id来作为唯一标示。方法是在http/2 请求头中使用相同的apns-collapse-id，这样收到同样的apns-collapse-id的push时，push内容便会更新。
使用场景：比较容易理解的一个场景就是球赛比分，比如现在是1：0，如果变成1：1的话，只需要刷新原来的新闻，这样用户就不会因为同一场比赛收到多条push。
五、两个extension
有两个与push相关的extension，可能我们会好奇这两个extension有什么不同，为什么需要两个？它们分别实现什么功能呢？
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push相关extension
1、notification service extension
给app添加notification service extension后，系统会在收到通知后唤醒它，并允许它修改通知的内容，之后再展示这个通知。
service extension只对remote notification起作用，local notification是无法唤起它的。
如果想要让系统唤起service extension的话，payload必须符合这样几个条件：
1) 必须增加mutable-content字段并为1，这表示允许客户端修改这个通知：
payload(举例)如下：
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2)这个通知必须展示一个alert，如果只是一个修改badge的通知的话，是不会唤起service extension的
3)静默推送是不能唤起service extension的，所以payload中不能有”content-available” : 1字段
所以，通过这个notification service extension，你可以在接收到推送之后、展示推送之前处理一些事情，比如说更新一下推送内容，或者在后台做一些其他事情。
2、notification content extension
另一项notification content extension用于完全自定义推送展开后的视图。上面腾讯新闻的展开后的视图就是通过这个notification content extension实现的。
依然以腾讯新闻为例子：
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展开界面
这里notification content extension大展拳脚的地方，在这里可以自定义绘制不同的内容，将希望展现给用户的额外信息可以加载这里。
下半部分的notification action的实现就是在上面提到的“携带action的通知”。
测试要点
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q&a
q：离线push，支持角标（badge）在本地角标数值上+1这样的操作吗？
a：不支持。如果是自己实现push服务的话，需要自己的后台将角标值badge发送个apns服务器，有些app使用第三方push sdk除外。
q：如果重复收到离线push，可能是什么情况？
a：
1）ios9之后卸载重装后生成新的devicetoken，后台对多个devicetoken都发送了push
2）后台对注销了的账号也发送了push。
总而言之一般是后台的逻辑出现了问题，而不是apns服务器出现问题。
q：直接卸载app，还能收到离线push吗？
a：不会收到。直接卸载app，虽然后台不知道app被卸载了，仍然会对之前的账号发送push，但是由于手机上没有对应app，所以并不会收到push。
q：为什么有时候全新安装app就立马有红点角标？
a：这是因为卸载该app时有红点角标。每个 app 的角标都是存在 ios 手机系统里的，开发无法修改，所以此时卸载前有角标，重新安装也会有角标。但是，app 卸载之后超过一天的时间再重装，那么角标就会被系统清空，届时也不会有新安装的 app 就有角标的情况存在。
相关工具
knuff离线push工具下载链接：https://github.com/knuffapp/knuff/releases
使用方法也比较简单
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比如我的payload输入如下：
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得到的应该是有“knuff测试”文字，和角标数变为999，我们可以看下结果，与预料是一致的：
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预期结果
有了这个工具也更加方便了我们的ios push的调试。
参考资料ios推送之远程推送（ios notification of remote notification）：玩转 ios 10 推送 —— usernotifications framework（合集）：用ios10 usernotifications框架来接收remote notification：ios10推送通知进阶(notification extension）：
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