推送机制

轮询

客户端隔一段时间就去服务器上获取一下信息,看是否有更新的信息出现,这就是轮询。我们可以通过AlarmManager来管理时间,当然时间的设置策略也是十分重要的,由于每次轮询都需要建立和释放TCP连接,所以在移动网络情况下耗电量相当大。

移动网络状态转换

针对不同应用的需求,有的可以每5分钟查询一次或者每10分钟查询一次,但是这种策略的电量和流量消耗十分严重。我们可以使用退避法(暂时这么说),比如第一次我们每隔2分钟查询一次数据,如果没有数据,就将查询间隔加倍。

同时进程的保活也十分重要,这部分的知识参照进程保活

长连接

客户端主动和服务器建立TCP长连接之后,客户端定期向服务器发送心跳包,有消息的时候,服务器直接通过这个已经建立好的TCP连接通知客户端。

长连接就是 建立连接之后,不主动断开。双方互相发送数据,发完了也不主动断开连接,之后有需要发送的数据就继续通过这个连接发送

影响TCP连接寿命的因素

NAT超时

因为 IPv4 的 IP 量有限,运营商分配给手机终端的 IP 是运营商内网的 IP,手机要连接 Internet,就需要通过运营商的网关做一个网络地址转换(Network Address Translation,NAT)。简单的说运营商的网关需要维护一个外网 IP、端口到内网 IP、端口的对应关系,以确保内网的手机可以跟 Internet 的服务器通讯。

NAT 功能由图中的 GGSN 模块实现。

大部分移动无线网络运营商都在链路一段时间没有数据通讯时,会淘汰 NAT 表中的对应项,造成链路中断。

DHCP租期

目前测试发现安卓系统对DHCP的处理有Bug,DHCP租期到了不会主动续约并且会继续使用过期IP,这个问题会造成TCP长连接偶然的断连。

网络状态变化

手机网络和WIFI网络切换、网络断开和连上等情况有网络状态的变化,也会使长连接变为无效连接,需要监听响应的网络状态变化事件,重新建立Push长连接。

心跳包

TCP长连接本质上不需要心跳包来维持,其主要是为了防止上面提到的NAT超时,既然一些NAT设备判断是否淘汰NAT映射的依据是一定时间没有数据,那么客户端就主动发一个数据,这样就能维持TCP长连接。

当然,如果仅仅是为了防止NAT超时,可以让服务器来发送心跳包给客户端,不过这样做有个弊病就是,万一连接断了,服务器就再也联系不上客户端了。所以心跳包必须由客户端发送,客户端发现连接断了,还可以尝试重连服务器。

时间间隔

发送心跳包势必要先唤醒设备,然后才能发送,如果唤醒设备过于频繁,或者直接导致设备无法休眠,会大量消耗电量,而且移动网络下进行网络通信,比在wifi下耗电得多。所以这个心跳包的时间间隔应该尽量的长,最理想的情况就是根本没有NAT超时,比如刚才我说的两台在同一个wifi下的电脑,完全不需要心跳包。这也就是网上常说的长连接,慢心跳。

现实是残酷的,根据网上的一些说法,中移动2/3G下,NAT超时时间为5分钟,中国电信3G则大于28分钟,理想的情况下,客户端应当以略小于NAT超时时间的间隔来发送心跳包。

心跳包和轮询的区别

  • 轮询是为了获取数据,而心跳是为了保活TCP连接。
  • 轮询得越频繁,获取数据就越及时,心跳的频繁与否和数据是否及时没有直接关系。
  • 轮询比心跳能耗更高,因为一次轮询需要经过TCP三次握手,四次挥手,单次心跳不需要建立和拆除TCP连接。

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