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google的GCM推送使用简介

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GCM即Google Cloud Messaging,主要用于消息推送的,即使在应用没有起来的情况下,客户端也能通过GCM收到来自服务器的消息。GCM支持Android、iOS和Chrome。由于GCM需要google service支持,在国内基本不能用,经常会断线,不过最近项目要求,只在美国上线该项目,因此可以采用GCM实现推送的方式,国内相关文章较少,特意整理了一下客户端使用的官方文档。

首先来看看目前应用不启动实现推送的方式有哪些:

1.使用Google自带的GCM实现推送

2.采用监听开机广播的方式,启动后台服务,为了防止被杀死,采用多进程的方式,监听服务是否被杀,被杀之后,把它拉起来(比较流氓)

3.采用第三发方案,如友盟、极光、信鸽

国内第二种和第三种用得比较多,本文主要讲解第一种方案,也就是GCM,以下内容均来自官网

一、概述

GCM可以让开发者在客户端和服务器之间传递消息,有2种方式实现消息推送,一种是xmpp,它即可让服务器把消息推送给客户端,也可让客户端把消息推送给服务器,另一种方式是http,只能服务器将消息推送给客户端,以下是其架构图。

GCM服务器接收应用服务器的消息,然后再把消息转发给客户端,服务器端根据自己的需要实现xmpp或者http接口,和GCM服务器进行通信,客户端想要接收消息,需要使用GCM提供的API。

二.客户端使用GCM

1.使用限制:

a.最低要求android 2.2+的设备,并且安装了Google应用商店

b.想要使用GCM新特性,要求Android 2.3+

c.低于Android 4.0.4版本,需要Google账号,Android 4.0.4+不需要

2.客户端使用GCM流程

和使用一般的sdk类似,首先需要在官网注册自己的应用,获取一个appid,出于安全要求,需要在本地使用这个appid去获取动态token,需要把token上传给服务器,每隔一段时间token可能会失效,需要去重新获取token。按照上面的过程我们来看看怎么使用的。以下针对Android Studio开发的。

(1)官网注册应用

首先我们需要到这个网址:https://console.firebase.google.com/ 去注册自己的应用,按照相关步骤操作之后,点击下载配置文件,会下载一个叫google-services.json的文件,把它放到自己的项目的app/目录下。

(2)添加配置文件解析插件依赖

上述下载的google-services.json需要插件进行解析,要在项目中按照下面步骤添加依赖

a.在项目级别(project-level)的build.gradle添加下面依赖

classpath 'com.google.gms:google-services:3.0.0'

b.在自己的应用级别(app-level)的build.gradle添加下面插件

apply plugin: 'com.google.gms.google-services'

(3)添加GCM依赖

代码中需要用到gcm的api,因此需要添加gcm的依赖,版本请使用最新的版本,下面只是示范

dependencies {
  compile "com.google.android.gms:play-services-gcm:10.0.0"
}

(4)修改AndroidMenifest.xml文件

a.添加权限,因为我们不允许其他的应用接收和发送属于自己应用的消息,因此添加权限屏蔽其他应用,权限格式: + “.permission.C2D_MESSAGE”

b.定义一个GcmReceiver接收器,用来接收发送给应用的消息,需要添加com.google.android.c2dm.permission.SEND权限

c.定义GcmListenerService服务器,用来处理各种不同的下发信息,上发状态,自动显示通知等

d.定义一个集成InstanceIDListenerService的服务,用来获取、刷新token

e.额外的,可以添加android.permission.WAKE_LOCK权限,保证消息到达的时候,可以得到及时处理

以下是一个demo

<manifest package="com.example.gcm" ...>

    <uses-sdk android:minSdkVersion="8" android:targetSdkVersion="17"/>
    <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />

    <permission android:name="<your-package-name>.permission.C2D_MESSAGE"
        android:protectionLevel="signature" />
    <uses-permission android:name="<your-package-name>.permission.C2D_MESSAGE" />

    <application ...>
        <receiver
            android:name="com.google.android.gms.gcm.GcmReceiver"
            android:exported="true"
            android:permission="com.google.android.c2dm.permission.SEND" >
            <intent-filter>
                <action android:name="com.google.android.c2dm.intent.RECEIVE" />
                <category android:name="com.example.gcm" />
            </intent-filter>
        </receiver>
        <service
            android:name="com.example.MyGcmListenerService"
            android:exported="false" >
            <intent-filter>
                <action android:name="com.google.android.c2dm.intent.RECEIVE" />
            </intent-filter>
        </service>
        <service
            android:name="com.example.MyInstanceIDListenerService"
            android:exported="false">
            <intent-filter>
                <action android:name="com.google.android.gms.iid.InstanceID" />
            </intent-filter>
        </service>
        <service
            android:name="gcm.play.android.samples.com.gcmquickstart.RegistrationIntentService"
            android:exported="false">
        </service>
    </application>

</manifest>

如果是android 4.4之前的版本,需要在receiver中添加的intent-filter中添加下面的action

3.客户端获取、刷新token

(1)先来看看获取token的接口

String authorizedEntity = PROJECT_ID; // Project id from Google Developer Console
String scope = "GCM"; // e.g. communicating using GCM, but you can use any
                      // URL-safe characters up to a maximum of 1000, or
                      // you can also leave it blank.
String token = InstanceID.getInstance(context).getToken(authorizedEntity,scope);

上述的PROJECT_ID是在https://console.developers.google.com/project中注册得到的,scope,可以自定义

(2)token的更新

在前面有提到AndroidMenifest.xml中注册一个继承InstanceIDListenerService的服务,看看具体的实现

public class MyInstanceIDService extends InstanceIDListenerService {
  public void onTokenRefresh() {
    refreshAllTokens();
  }

  private void refreshAllTokens() {
    // assuming you have defined TokenList as
    // some generalized store for your tokens
    ArrayList tokenList = TokensList.get();
    InstanceID iid = InstanceID.getInstance(this);
    for(tokenItem : tokenList) {
      tokenItem.token =
        iid.getToken(tokenItem.authorizedEntity,tokenItem.scope,tokenItem.options);
      // send this tokenItem.token to your server
    }
  }
}

第一次获取token,虽然没有获取过token,但本质还是刷新,都是调用onTokenRefresh接口,并且把获取的token发送给服务器。

上面的处理可以最好用一个IntentService来异步处理,不要放在主线程中,上述给一个使用范例而已。

(3)InstanceID

上面我们看到,获取token的时候,首先需要InstanceID,当设备上线的时候,Instance ID Service会分配一个InstanceID, InstanceID是由一对公钥和私钥共同维护的,私钥保存在本地,公钥由Instance ID Service注册产生。可以通过调用geId()方法,随时更新InstanceId,因为生成的token都是依赖这个InstanceID的。

String iid = InstanceID.getInstance(context).getId();

你也可以删除一个InstanceID,那么对应的所有token都会失效,用新的InstanceID生成新的token

InstanceID.getInstance(context).deleteInstanceID();
String newIID = InstanceID.getInstance(context).getId();

(4)Instance ID 的生命周期图

4.客户端接收服务器下发信息

a.服务器可以通过HTTP(单向)和XMPP(双向)发送信息,看看下面的demo

HTTP POST Request

https://gcm-http.googleapis.com/gcm/send
Content-Type:application/json
Authorization:key=AIzaSyZ-1u...0GBYzPu7Udno5aA

{ "data": {
    "score": "5x1",
    "time": "15:10"
  },
  "to" : "bk3RNwTe3H0:CI2k_HHwgIpoDKCIZvvDMExUdFQ3P1..."
}

XMPP Message

<message id="">
  <gcm xmlns="google:mobile:data">
    { "data": {
      "score": "5x1",
      "time": "15:10"
    },
    "to" : "bk3RNwTe3H0:CI2k_HHwgIpoDKCIZvvDMExUdFQ3P1..."
  }
  </gcm>
</message>

b.客户端处理下发消息

服务器发送的消息,GCM会将接收到的消息转发给客户端,在前面的AndroidManifest.xml中,我们定义了一个GcmListenerService来处理消息,可以自己继承GcmListenerService并且覆盖onMessageReceived方法。

@Override
public void onMessageReceived(String from, Bundle data) {
    String message = data.getString("message");
    Log.d(TAG, "From: " + from);
    Log.d(TAG, "Message: " + message);

    if (from.startsWith("/topics/")) {
        // message received from some topic.
    } else {
        // normal downstream message.
    }

    // ...
}

5.客户端上发消息

public void onClick(final View view) {
    if (view == findViewById(R.id.send)) {
        new AsyncTask() {
            @Override
            protected String doInBackground(Void... params) {
                String msg = "";
                try {
                    Bundle data = new Bundle();
                    data.putString("my_message", "Hello World");
                    data.putString("my_action","SAY_HELLO");
                    String id = Integer.toString(msgId.incrementAndGet());
                    gcm.send(SENDER_ID + "@gcm.googleapis.com", id, data);
                    msg = "Sent message";
                } catch (IOException ex) {
                    msg = "Error :" + ex.getMessage();
                }
                return msg;
            }

            @Override
            protected void onPostExecute(String msg) {
                mDisplay.append(msg + "\n");
            }
        }.execute(null, null, null);
    } else if (view == findViewById(R.id.clear)) {
        mDisplay.setText("");
    }
}

主要是利用了gcm的send接口,上述需要服务器支持xmpp

6.服务器端的实现

可以参考:https://developers.google.com/cloud-messaging/的GCM Connection Server部分

有兴趣的可以参考google的代码demo

https://github.com/google/gcm/

https://github.com/googlesamples/google-services/

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