基于Android的消息推送的研究與實(shí)現(xiàn)

閆俊英 李熙明 曹錫貴

摘 要：隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，消息推送在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域智能終端的應(yīng)用越來越廣泛，成為智能終端產(chǎn)品實(shí)時(shí)發(fā)布信息的一種重要手段。本文主要研究了目前基于Android的消息推送的幾種解決方案，并選擇基于XMPP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Android的消息推送系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：Android，消息推送，XMPP協(xié)議

1.引言

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能手機(jī)和各種智能終端的用戶越來越多，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們獲取信息的一個(gè)最佳平臺(tái)。如何及時(shí)或定時(shí)地向用戶發(fā)送各種信息越來越成為目前研究的熱點(diǎn)，消息推送就被用在了傳送信息的各個(gè)領(lǐng)域。IOS平臺(tái)已經(jīng)提供了官方的消息推送的解決方案[1]，但是Android平臺(tái)的解決方案卻比較復(fù)雜。本文分析了Android平臺(tái)的消息推送的幾種不同的解決方案，最后基于XMPP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了一個(gè)消息推送系統(tǒng)。

2.消息推送技術(shù)

消息推送技術(shù)主要有兩種方式[2]：一種是客戶端使用PULL的方式，就是隔一段時(shí)間就去服務(wù)器上獲取信息；另一種就是服務(wù)器使用PUSH的方式，當(dāng)服務(wù)器端把最新的信息Push到客戶端上。

2.1 GCM云推送

Google Cloud Messaging for Android（簡稱GCM），是谷歌新推出的云推送消息服務(wù)，即第二代的C2DM。該服務(wù)可以將服務(wù)器端的消息發(fā)送給客戶端，簡單，無需實(shí)現(xiàn)和部署服務(wù)端。但是受到Android版本的限制，而且需要連接Google的服務(wù)器，因此該服務(wù)在國內(nèi)還不夠穩(wěn)定。另外，對(duì)于不同的硬件廠商平臺(tái)，他們可能把Google所提供的這種服務(wù)去掉。

2.2 MQTT協(xié)議

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息隊(duì)列遙測傳輸）是IBM開發(fā)的一個(gè)輕量級(jí)的消息發(fā)布/訂閱協(xié)議，是一種實(shí)現(xiàn)基于手機(jī)客戶端的消息推送服務(wù)器的理想解決方案。該協(xié)議支持所有平臺(tái)，幾乎可以把所有聯(lián)網(wǎng)物品和外部連接起來，被用來當(dāng)做傳感器和致動(dòng)器的通信協(xié)議。該協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)是：協(xié)議簡潔、小巧、可擴(kuò)展性強(qiáng)、省流量、省電，目前已經(jīng)應(yīng)用到企業(yè)領(lǐng)域。但是目前還不夠成熟、實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜、服務(wù)端組件RSMB不開源，部署硬件成本較高。

2.3 XMPP協(xié)議

XMPP協(xié)議是一種基于標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言的子集XML的協(xié)議，它繼承了在XML環(huán)境中靈活的發(fā)展性。因此，基于XMPP的應(yīng)用具有超強(qiáng)的可擴(kuò)展性。該協(xié)議的前身是Jabber，目前已由IETF國際標(biāo)準(zhǔn)化組織完成了標(biāo)準(zhǔn)化工作。XMPP協(xié)議目前已經(jīng)比較成熟，可擴(kuò)展性強(qiáng)，協(xié)議是自由、源碼開放的，這些都可以為開發(fā)人員直接使用，有利于減小項(xiàng)目的開發(fā)難度。

2.4 第三方平臺(tái)

許多互聯(lián)網(wǎng)公司看到了移動(dòng)終端的消息推送的應(yīng)用前景，推出了很多種成熟的第三方推送解決方案。對(duì)于一般用戶來說，采用第三方解決方案，應(yīng)用成本低，操作簡單，第三方所提供的技術(shù)比較可靠。但是第三方解決方案，都需要連接第三方的服務(wù)器，因此數(shù)據(jù)的安全性方面可能會(huì)受到一定影響。另外，目前對(duì)于一些入門級(jí)別的服務(wù)目前是不收費(fèi)的，但是從長遠(yuǎn)來看，收費(fèi)是一種必然趨勢。

3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文采用XMPP協(xié)議作為消息推送系統(tǒng)的解決方案，XMPP協(xié)議也是目前最流行的一種消息推送協(xié)議。

XMPP中定義了三個(gè)角色，客戶端，服務(wù)器，網(wǎng)關(guān)。通信能夠在這三者的任意兩個(gè)之間雙向發(fā)生。服務(wù)器同時(shí)承擔(dān)了客戶端信息記錄，連接管理和信息的路由功能。網(wǎng)關(guān)承擔(dān)著與異構(gòu)即時(shí)通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。基本的網(wǎng)絡(luò)形式是單客戶端通過TCP/IP連接到單服務(wù)器，然后在之上傳輸XML。

基于XMPP協(xié)議的開源的客戶端框架是smack，它主要封裝了一些XMPP的實(shí)現(xiàn)，asmack是改進(jìn)版的 smack。而另外一個(gè)開源框架的誕生，則是對(duì)在引用smack的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)和服務(wù)器端的持久連接，以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器對(duì)客戶端的推送，那就是Android push notification，簡稱Androidpn。

3.1 服務(wù)器端

Androidpn 客戶端需要用到一個(gè)基于java的開源XMPP協(xié)議包asmack，這個(gè)包同樣也是基于openfire下的另外一個(gè)開源項(xiàng)目smack，不過我們不需要自己編譯，可以直接把Androidpn客戶端里面的asmack.jar拿來使用。客戶端利用asmack中提供的XMPPConnection類與服 務(wù)器建立持久連接，并通過該連接進(jìn)行用戶注冊和登錄認(rèn)證，同樣也是通過這條連接，接收服務(wù)器發(fā)送的通知。

Androidpn服務(wù)器端也是java語言實(shí)現(xiàn)的，基于openfire開源工程，Web部分采用的是spring框架。Androidpn服務(wù)器包含兩個(gè)部分，一個(gè)是偵聽在5222端口上的XMPP服務(wù)，負(fù)責(zé)與客戶端的 XMPPConnection類進(jìn)行通信，作用是用戶注冊和身份認(rèn)證，并發(fā)送推送通知消息。另一個(gè)是Web服務(wù)器，采用一個(gè)輕量級(jí)的HTTP服務(wù)器，負(fù)責(zé)接收用戶的Web請(qǐng)求。

最上層包含四個(gè)組成部分，分別是SessionManager，Auth Manager，PresenceManager以及Notification Manager。SessionManager負(fù)責(zé)管理客戶端與服務(wù)器之間的會(huì)話，Auth Manager負(fù)責(zé)客戶端用戶認(rèn)證管理，Presence Manager負(fù)責(zé)管理客戶端用戶的登錄狀態(tài)，NotificationManager負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器向客戶端推送消息功能。

3.2 客戶端

Androidpn在客戶端集成了asmack。這樣就可以很容易的簡立一個(gè)和服務(wù)器端的基于xmpp協(xié)議的socket連接。Androidpn的客戶端中，進(jìn)行管理連接的類是XmppManager，它主要用來管理連接的信息，比如XMPP的端口、IP、登錄的用戶名密碼，以及對(duì)連接的維護(hù)。整個(gè)服務(wù)器端和客戶端的通信是基于一個(gè)session（會(huì)話）過程。

4.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 搭建平臺(tái)[3]

首先去官網(wǎng)下載AndroidPN源碼服務(wù)端和客戶端，用Eclipse導(dǎo)入AndroidPN server即服務(wù)端。由于AndroidPn 默認(rèn)采用的數(shù)據(jù)庫是HSQLDB 數(shù)據(jù)庫，并不具有普適性，這里采用服務(wù)器端本地的MySQL 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行部署。修改服務(wù)器端配置文件jdbc.properties文件，修改jdbcurl項(xiàng)為：jdbc：mysql：//localhost/apn？&useUnicode;=true&characterEncoding;=utf8，修改jdbcusername和jdbcpassword為MySql的連接賬號(hào)和密碼。若采用SQLServer 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可修改為相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫連接內(nèi)容，并導(dǎo)入相應(yīng)jar 包，新建一個(gè)對(duì)應(yīng)的空數(shù)據(jù)庫。然后，運(yùn)行并導(dǎo)出war文件，上傳到tomcat服務(wù)器。

解壓androidpn-client-0.5.0.zip，導(dǎo)入eclipse工程，運(yùn)行前更改一處IP地址，修改res/raw/androidpn.properties文件中的xmppHost為xmppHost=10.0.2.2。

4.2服務(wù)器端

Androidpn平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)信息推送，但是不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消息推送，因此需要自己編寫接口調(diào)用推送服務(wù)來實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)推送。在Androidpn Sever創(chuàng)建Apicontroller類，用于接收應(yīng)用程序發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并將消息推送出去。應(yīng)用程序可以通過接口調(diào)用來實(shí)現(xiàn)消息的自動(dòng)推送。

4.3 客戶端

獲得NotificationManager對(duì)象，構(gòu)建一個(gè)Notification對(duì)象，該對(duì)象描述了通知的標(biāo)題和內(nèi)容，然后再調(diào)用NotificationManager.notify方法發(fā)起通知，發(fā)起后的通知就會(huì)在消息欄提示。

5.結(jié)束語

移動(dòng)終端的消息推送服務(wù)目前得到了廣泛的應(yīng)用，本文基于目前比較主流的消息推送協(xié)議XMPP協(xié)議，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)消息推送系統(tǒng)，利用Androidpn框架可以實(shí)現(xiàn)由服務(wù)器端向客戶端的文本信息的推送。

參考文獻(xiàn)

[1]王美妮，王穎，趙偉.基于XMPP協(xié)議消息推送機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)[J].長春師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2014，33.

[2]黃河清，陳文. Android平臺(tái)消息推送服務(wù)的實(shí)現(xiàn)[J].網(wǎng)絡(luò)與通信.2014，18.

[3]常新峰，呂樂樂. Android平臺(tái)下消息推送機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)軟件與應(yīng)用. 2014，14.