Android平臺(tái)下消息推送機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)

摘 要：針對(duì)Android平臺(tái)消息推送協(xié)議的需求，研究了XMPP協(xié)議的結(jié)構(gòu)、地址格式及消息格式，對(duì)比分析了Android平臺(tái)上其他消息推送方案，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款基于XMPP協(xié)議的通信應(yīng)用程序，驗(yàn)證了使用效果。

關(guān)鍵詞：Android系統(tǒng)；XMPP；消息推送；AndroidPN

中圖分類號(hào)：TP311.1

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們有效獲取信息的一個(gè)絕佳平臺(tái)。服務(wù)器端消息如何及時(shí)或定時(shí)地發(fā)送給預(yù)定用戶成為研究的熱點(diǎn)，消息推送由此應(yīng)運(yùn)而生。所謂推送技術(shù)是一種基于客戶端服務(wù)器機(jī)制，由服務(wù)器主動(dòng)將消息發(fā)往客戶端的技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于消息發(fā)送的主動(dòng)性和及時(shí)性。該技術(shù)將原先用戶查詢信息的主動(dòng)方式轉(zhuǎn)變成為用戶等待服務(wù)器主動(dòng)推送信息的偽被動(dòng)方式，從本質(zhì)上改變了網(wǎng)絡(luò)信息的服務(wù)方式。本文通過對(duì)比分析國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的Android平臺(tái)下幾種服務(wù)器消息推送技術(shù)的解決方案，確定使用基于XMPP（The Extensible Messaging and Presence Protocol）協(xié)議的消息推送技術(shù)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)Android平臺(tái)下的通信應(yīng)用程序。

1 相關(guān)工作

近年來，推送技術(shù)已從瀏覽器領(lǐng)域擴(kuò)展至移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，并得到了快速發(fā)展。在移動(dòng)終端下，推送技術(shù)的方式主要有四種：?jiǎn)屋喸兎绞?、短信服?wù)（SMS）方式、持久連接方式和長(zhǎng)輪詢方式。由于Android操作系統(tǒng)在內(nèi)存占有率較高的情況下會(huì)自動(dòng)殺死系統(tǒng)服務(wù)，所以運(yùn)行的移動(dòng)終端推送服務(wù)很有可能會(huì)被系統(tǒng)關(guān)掉。因此，考慮到服務(wù)器資源消耗和電量消耗，持久連接和長(zhǎng)輪詢方式在某種程度下不能滿足應(yīng)用需要，而簡(jiǎn)單輪詢和SMS也存在著明顯的不足。為了彌補(bǔ)這些不足，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了一些專門針對(duì)Android平臺(tái)消息推送的方案：C2DM云端推送、MQTT協(xié)議實(shí)現(xiàn)推送和XMPP協(xié)議實(shí)現(xiàn)推送，其中XMPP成熟、強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)，且有開源的Java版的開發(fā)實(shí)例AndroidPN，因此本文擬采用XMPP協(xié)議推送方案進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

客戶端：基于Android平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)，通過服務(wù)器實(shí)現(xiàn)Android客戶端之間或與Spark客戶端之間的即時(shí)通信。服務(wù)器端：采用開源的Openfire作為服務(wù)器。當(dāng)客戶端發(fā)出連接請(qǐng)求到服務(wù)器，服務(wù)器對(duì)每個(gè)客戶端的連接進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證通過的客戶端能進(jìn)行彼此通信。系統(tǒng)總體架構(gòu)包括服務(wù)器端、客戶端、外部即時(shí)通信網(wǎng)關(guān)三個(gè)部分。

2.2 XMPP體系結(jié)構(gòu)

其中，S1，S2表示XMPP服務(wù)器端；C1，C2，C3表示XMPP客戶端；G1表示在XMPP協(xié)議與使用外部的消息網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議之間相互轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)；FC1表示外部的消息通信網(wǎng)絡(luò)的客戶端部分；FN1表示外部的消息通信網(wǎng)絡(luò)。

2.3 XMPP地址格式

一個(gè)實(shí)體可以是任意一個(gè)被認(rèn)為的網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)，而且它是通過XMPP協(xié)議進(jìn)行相互通信的。每個(gè)實(shí)體都有相應(yīng)的實(shí)體地址（Jabber indentifier，JID）。一個(gè)有效的JID包括域名（domain）、節(jié)點(diǎn)（node）、資源（resource）三元素，其格式為：

JID=[node”@”]domain[“/”resource]

2.4 XMPP消息格式

XMPP系統(tǒng)中不同的實(shí)體之間相互傳遞數(shù)據(jù)是通過XML流來完成的。當(dāng)兩個(gè)實(shí)體連接后，XML流通過從一個(gè)實(shí)體傳送到另一個(gè)實(shí)體來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在實(shí)體之間，有三個(gè)頂層的XML元素：，和，每一個(gè)都包括子節(jié)點(diǎn)和屬性。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 搭建AndroidPN推送平臺(tái)

AndroidPN推送平臺(tái)的搭建步驟如下：（1）下載AndroidPN源碼服務(wù)端和客戶端；（2）用myeclipse導(dǎo)入AndroidPN server即服務(wù)端，打開jdbc.properties文件，修改jdbcurl項(xiàng)為：jdbc：mysql：//localhost/apn？useUnicode=truecharacterEncoding=utf8，修改jdbcusername和jdbcpassword為MySql的連接賬號(hào)和密碼；（3）運(yùn)行并導(dǎo)出war文件，上傳到tomcat服務(wù)器。

3.2 配置AndroidPN

下載AndroidPN-client-0.5.0.zip和AndroidPN-server-0.5.0-bin.zip并解壓，Eclipse導(dǎo)入client，配置好目標(biāo)平臺(tái)，打開res/raw/AndroidPN.properties文件，配置客戶端程序。

3.3 服務(wù)端調(diào)用接口實(shí)現(xiàn)

AndroidPN Server平臺(tái)搭建好后可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)信息推送，如果要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序自動(dòng)調(diào)用推送服務(wù)來實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)推送，則需要自己寫調(diào)用接口。（1）在AndroidPN Server創(chuàng)建ApiController類，用于接收應(yīng)用程序Post過來的數(shù)據(jù)，并且將消息推送出去；（2）應(yīng)用程序調(diào)用，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。以asp.net調(diào)用為例，代碼如下：

public string SendMessage（string broadcast， string username， string title，string message， string uri）

{string data；

data=\"broadcast=\"+broadcast+\"username=\"+username+\"title=\"+title+\"message=\"+message+\"uri=\"+uri；

WebRequest req=WebRequest.Create（\"IP/AndroidPN/api.do？action=api_send_message\"）；

req.ContentType=\"application/x-www-form-urlencoded\"；

req.Method=\"POST\"；

byte[]bytes=Encoding.UTF8.GetBytes（data）；

req.ContentLength=bytes.Length；

HttpWebResponse res=req.GetResponse（）as HttpWebResponse；

string htmlResult=sr.ReadToEnd（）；

return htmlResult；}

3.4 客戶端消息通知的顯示實(shí)現(xiàn)

（1）獲得NotificationManager對(duì)象，這是一個(gè)通知管理器；（2）構(gòu)建一個(gè)Notification對(duì)象，這個(gè)Notification對(duì)象描述了，通知的標(biāo)題和內(nèi)容，通知要調(diào)用的窗體；（3）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。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文研究了XMPP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、地址格式和消息格式，使用此協(xié)議設(shè)計(jì)了一款基于XMPP協(xié)議的即時(shí)通信應(yīng)用模型，在Android平臺(tái)上給予了實(shí)現(xiàn)，并驗(yàn)證了使用效果。XMPP協(xié)議作為一款成熟、強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)的協(xié)議，其在手機(jī)上的發(fā)展前景十分可觀。

參考文獻(xiàn)：

[1]王美妮，王穎.基于XMPP協(xié)議消息推送機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)[J].長(zhǎng)春師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2014（01），27-31.

作者簡(jiǎn)介：常新峰（1982-），男，河南周口人，碩士研究生，助教，主要研究方向：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；呂樂樂（1983-），男，回族，河南漯河人，碩士研究生，助教，主要研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

作者單位：平頂山學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算中心，河南平頂山 467000