個推技術實現原理介紹

概述
PUSH是互聯網上內容提供者和內容定製方之間的一種通訊機制，利用在服務器端的程序把數據源源不斷地推向客戶端，大大提升客戶機和服務器之間的交互性能。

傳統互聯網上數據交互通常有pull和push兩種方式。pull典型使用場景是瀏覽網頁，是用戶主動發起請求，向服務器獲取數據；push恰好相反，經過服務器直接發送數據給客戶端，用戶被動接受消息，相似於更加及時的短信。Push的使用場景有如下兩特色：時間不肯定性、時效性，如發送團購信息，發送電子消費帳單等。

個推爲第三方應用提供了跨手機平臺一致的、穩定可靠的消息推送服務，實現服務端到客戶端的消息主動推送。第三方應用能夠實現針對單一目標地址的推送，也能夠實現羣發消息推送，還能夠經過指定tag進行定向羣組推送。個推除了爲第三方提供基本的透明消息傳輸，還提供了一些消息展現方式，實如今客戶端的通知提示、彈框操做等，幫助客戶快速實現更爲定製化的消息推送服務。
個推目前支持Android、iOS手機平臺。

技術原理
首先咱們來看一下組成一個推送系統的幾個要素
1. 個推SDK：
以jar的方式出現，集成於第三方客戶端，解析第三方下行的數據，並把結果透傳給第三方客戶端；也能夠上行第三方定製的客戶端信息。
2. 個推服務器：
一側負責維護與成千上萬的個推SDK的長時鏈接，另外一側與第三方服務器對接，將第三方定製數據下行推送至個推SDK。
3. 第三方服務器：
數據推送的發起者，經過對接個推服務器，將數據發送至第三方客戶端。
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示者。

以上是個推推送系統中的四個不一樣角色，看起來比較抽象，能夠經過如下圖片來增強理解：

說明：
AppID：應用ID，第三方在個推系統註冊賬號並建立生成的惟一的應用標識。
ClientID：用於標識客戶端身份，由第三方客戶端獲取並保存到第三方服務端。
UID：通常爲第三方系統賬號體系中的用戶標識。第三方服務端通常須要保存UID和ClientID的映射關係，進行消息推送時，經過UID查找到相應的ClientID，即可進行定向推送了。

咱們用一個更加形象的方式來描述一下這個系統：淘寶購物相信不少人都體驗過，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（好比順風）——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做的集合——個推SDK（這個有點不形象，可是大概理解意思就好）。

假設淘寶買家下了一單，首先須要填寫寄件地址（假設不用默認的），這個至關於個推SDK根據客戶端的信息，創建了一條通道（快遞配送地址）。

當買家付款成功後，賣家須要發貨（第三方服務端要推送數據），固然先叫快遞公司拿件（把推送數據發送給個推服務器），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），買家收貨後，先驗收一下貨物是否有損壞（數據是否符合定製要求），獲取到包裹內容（得到服務端推送的數據），並簽單驗收（個推SDK反饋數據發送成功）。

與上面的例子相對應，咱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. 第三方客戶端啓動的時候，調用SDK接口，啓動推送服務，SDK後臺運行並維護和個推服務端的長鏈接，實現SDK註冊和登陸。
3. 第三方服務端調用個推服務器的接口，將要發送的數據經過個推服務器發送到指定身份的個推SDK當中。
4. 個推SDK解析定製數據，而且把第三方服務器透傳的數據發送給第三方客戶端，第三方客戶端根據服務器的數據作出相應的動做或者展示。

陷阱
初步看來，實現一個推送系統並非特別複雜，而後實際上，尤爲是針對Android移動終端來講，仍然有至關多的技術問題須要克服。

1. 電源管理
   Android系統爲了最大程度下降手機功耗、延長待機時間，在電源管理方面作了很是大量的底層工做，對電池的使用到了精打細算的地步。然而Android系統在電源管理方面作出的這些努力，很輕易地就能被不守規矩的應用程序消耗殆盡。個推SDK服務做爲須要長期後臺穩定運行的程序，在電源管理方面可以作到取之有度，日均耗電量可以控制在40mAh左右，對用戶平常手機使用幾乎沒有影響。
2. 網絡穩定性
   在國內移動運營商網絡條件下，地區差別、時間段差別、運營商差別都比較明顯，使得手機上實現穩定的聯網困難重重。爲了在各類網絡條件下，都能實現穩定聯網和流量消耗的兼顧平衡，個推研發了可以根據網絡情況動態調整心跳間隔的自適應算法，以最小的網絡代價實現最穩定的聯網質量。目前個推SDK空載流量消耗每個月僅有0.8M-1.2M，不會對用戶的錢袋形成損失。
3. 性能問題
   爲了實現千萬SDK同時鏈接到服務端，同時又能控制系統運營成本，推送平臺須要具有平行可擴展能力，以及較高的接入服務器性能。目前個推系統經過內核調優、代碼優化、層級架構設計等技術手段，已經實現單擊200w穩定在線，理論上支持無限平行擴展，而且經得起實踐考驗，正在在線上爲超過千萬的用戶提供穩定的推送服務。

總結 本文簡要介紹了個推系統的結構和消息推送流程，並對實踐中必須解決的技術問題作了探討。個推致力於實現Android系統上最穩定可靠的推送服務，並在相關技術參數上作到了極致。