Android推送方案分析（MQTT/XMPP/GCM）

本文主旨在于，对目前Android平台上最主流的几种消息推送方案进行分析和对比，比较客观地反映出这些推送方案的优缺点，帮助大家选择最合适的实施方案。

方案1、使用GCM服务（GoogleCloudMessaging）
简介：Google推出的云消息服务，即第二代的G2DM。
优点：Google提供的服务、原生、简单，无需实现和部署服务端。
缺点：Android版本限制（必须大于2.2版本），该服务在国内不够稳定、需要用户绑定Google帐号，受限于Google。

方案2、使用XMPP协议（Openfire+Spark+Smack）
简介：基于XML协议的通讯协议，前身是Jabber，目前已由IETF国际标准化组织完成了标准化工作。
优点：协议成熟、强大、可扩展性强、目前主要应用于许多聊天系统中，且已有开源的Java版的开发实例androidpn。
缺点：协议较复杂、冗余（基于XML）、费流量、费电，部署硬件成本高。

方案3、使用MQTT协议（更多信息见：http://mqtt.org/）
简介：轻量级的、基于代理的“发布/订阅”模式的消息传输协议。
优点：协议简洁、小巧、可扩展性强、省流量、省电，目前已经应用到企业领域（参考：http://mqtt.org/software），且已有C++版的服务端组件rsmb。
缺点：不够成熟、实现较复杂、服务端组件rsmb不开源，部署硬件成本较高。

方案4、使用HTTP轮循方式
简介：定时向HTTP服务端接口（WebServiceAPI）获取最新消息。
优点：实现简单、可控性强，部署硬件成本低。
缺点：实时性差。

对各个方案的优缺点的研究和对比，推荐使用MQTT协议的方案进行实现，主要原因是：MQTT最快速，也最省流量（固定头长度仅为2字节），且极易扩展，适合二次开发。接下来，我们就来分析使用MQTT方案进行Android消息的原理和方法，并架设自己的推送服务。

1、推送原理分析

实际上，其他推送系统（包括GCM、XMPP方案）的原理都与此类似。

2、推送服务端准备

a>下载&解压rsmb安装包（下载地址：http://www.alphaworks.ibm.com/tech/rsmb）
b>进入对应的目录，比如32位的Linux系统则应该进入linux_ia32目录。
c>编辑配置文件broker_1883.cfg，配置如下：
[html]viewplaincopy


port1883
max_inflight_messages10
max_queued_messages1000
d>运行./brokerbroker_1883.cfg，显示如下：
20120823110454.039CWNAN9999IReallySmallMessageBroker
20120823110454.039CWNAN9997ILicensedMaterials-PropertyofIBM
20120823110454.039CWNAN9996ICopyrightIBMCorp.2007,2010AllRightsReserved
20120823110454.039CWNAN9995IUSGovernmentUsersRestrictedRights-Use,duplicationordisclosurerestrictedbyGSAADPScheduleContractwithIBMCorp.
20120823110454.039CWNAN0049IConfigurationfilenameisbroker_1883.cfg
20120823110454.040CWNAN0053IVersion1.2.0,Aug18201017:03:35
20120823110454.040CWNAN0054IFeaturesincluded:bridge
20120823110454.040CWNAN9993IAuthor:IanCraggs(icraggs@uk.ibm.com)
20120823110454.040CWNAN0014IMQTTprotocolstarting,listeningonport1883
......
这样，推送服务的服务端就已经准备好了，监听1883端口。

3、推送客户端准备

a>下载&解压AndroidPushNotificationsDemo项目（下载地址：https://github.com/tokudu/AndroidPushNotificationsDemo）
b>将该项目导入Eclipse中（File->Export->ExistingProjectsintoWorkspace）
c>修改PushService.java中的MQTT_HOST常量为推送服务端的IP地址。
d>启动Android模拟器，并安装该项目。

注意：在新版本的AndroidSDK中可能会遇到以下错误。
......
08-2302:28:44.184:W/dalvikvm(282):VFY:unabletofindclassreferencedinsignature(Lcom/ibm/mqtt/MqttPersistence;)
08-2302:28:44.194:I/dalvikvm(282):FailedresolvingLcom/tokudu/demo/PushService$MQTTConnection;interface35'Lcom/ibm/mqtt/MqttSimpleCallback;'
08-2302:28:44.194:W/dalvikvm(282)inkofclass'Lcom/tokudu/demo/PushService$MQTTConnection;'failed
08-2302:28:44.194:E/dalvikvm(282):Couldnotfindclass'com.tokudu.demo.PushService$MQTTConnection',referencedfrommethodcom.tokudu.demo.PushService.connect
08-2302:28:44.194:W/dalvikvm(282):VFY:unabletoresolvenew-instance42(Lcom/tokudu/demo/PushService$MQTTConnection;)inLcom/tokudu/demo/PushService;
......
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):java.lang.VerifyError:com.tokudu.demo.PushService
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atcom.tokudu.demo.PushActivity$1.onClick(PushActivity.java:32)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atandroid.view.View.performClick(View.java:2408)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atandroid.view.View$PerformClick.run(View.java:8816)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atandroid.os.Handler.handleCallback(Handler.java:587)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atandroid.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:92)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atandroid.os.Looper.loop(Looper.java:123)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atandroid.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:4627)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atjava.lang.reflect.Method.invokeNative(NativeMethod)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atjava.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:521)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atcom.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:868)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atcom.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:626)
08-2302:28:44.404:E/AndroidRuntime(282):atdalvik.system.NativeStart.main(NativeMethod)
......
原因是发布的时候没有加入wmqtt.jar包，解决办法如下：
1>在项目根目录下创建libs目录，并把wmqtt.jar包移入该目录。
2>重新配置项目的JavaBuildPath（右键菜单中的Properties选项中）。
3>重新打包发布即可。

运行效果如下：

点击“StartPushService”按钮即可开启推送服务。这时我们可以看到rsmb的服务日志中打出以下提示：
20120823113742.297CWNAN0033IConnectionattempttolistener1883receivedfromclienttokudu/9774d56d682e549conaddress192.168.28.39:3345
其中的“9774d56d682e549c”就是对应的客户端ID号。

4、发送服务准备

a>下载&解压PHP版的发送服务端代码send_mqtt.zip（下载地址：http://download.youkuaiyun.com/detail/shagoo/4520102）
b>修改etc/config.php中推送服务端的IP地址和端口号，即MQTT_SERVER_HOST和MQTT_SERVER_POST常量。
c>打开对应的URL地址，就可以看到发送服务的界面，实际上就是向对应的推送客户端推送消息。

接着，我们在该界面中填入客户端ID（9774d56d682e549c）和推送消息（test）并点击“SendPushMessage”按钮，服务端就可以向客户端推送消息了。我们看到，客户端上立马就可以收到刚刚推送的消息，如下图。

当然，以上方案还存在许多的不足，比如，如果客户端没有保持连接，发送的消息就会被丢弃。不过，我们可以利用MQTT协议开发出更强大的服务端来替代rsmb，更可以加入队列、缓存等功能进行优化，有兴趣的朋友不妨试试。可参考开源项目Mosquitto（http://mosquitto.org/），相关内容我们会在下一篇《Mosquitto服务的安装与使用》中介绍。