iOS APNs推送全攻略：原理、应用及最佳实践

齐远航

更新：2025-08-09

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应用推送通知是保持用户参与并通过相关内容获取信息的绝佳方式，无论应用是否在后台运行。推送通知可以与欢迎消息、折扣优惠、新闻提醒以及其他类似内容相关联。最棒的是，推送通知的送达率高达90% ，而且40%的用户会在收到通知后一小时内与其互动。

为了方便应用开发者，Apple还提供了专门的iOS APNs（Apple Push Notification service）推送服务。它使开发者能够向安装在iOS设备上的应用发送推送通知。在本指南中，我们将全面介绍iOS APNs推送服务，包括其工作原理、使用案例、最佳实践等内容。

第一部分： iOS APNs推送服务简介

iOS APNs推送服务是Apple提供的一项云服务，允许经过批准的第三方应用通过远程服务器的安全连接向Apple设备发送推送通知。即使用户当前未使用应用，开发者也能通过它向已安装的应用发送通知。通知可以是简单消息、提醒和更新、多媒体内容或提醒事项。

苹果消息推送可以通过播放特定声音、显示消息、更新徽章或静默提醒的方式通知用户。例如，新闻类应用可以通过APNs向iPhone用户推送突发新闻通知。如今，APNs是Apple生态系统的重要组成部分，在移动应用通信中发挥着关键作用，让用户及时获取更新。

APNs如何工作？

iOS APNs推送服务的工作原理包括以下主要阶段：

注册：应用开发者向Apple注册应用以使用APNs，注册过程包括获取APNs证书并将其集成到应用服务器中。该证书作为安全措施，仅允许授权实体发送应用通知。
设备注册：当用户在iPhone上安装应用后，应用会向APNs注册。注册后，应用会获得一个唯一的设备令牌（Device Token）。该令牌是设备的地址。
消息创建：当应用事件触发时，会构建一条消息。消息可以包含内容、声音、徽章和其他数据。完成后，应用服务器将消息和设备令牌发送到APNs。
APNs消息接收：APNs接收到一条包含设备令牌和有效负载（Payload）的短消息。设备令牌帮助APNs将通知路由到正确的设备，而有效负载是一个JSON定义的属性，包含通知信息以及设备应如何提醒用户的指令。
消息路由：APNs使用设备令牌将消息路由到相关设备。随后，设备操作系统按预期显示消息。

综上所述，APNs通过巧妙利用证书、设备令牌和JSON有效负载，实现了推送通知的接收与路由。

APNs支持的消息类型

iOS APNs推送服务支持多种类型的消息：

警报：触发用户交互的通知（特定声音、文本警报或徽章）。
后台：在后台传递的通知，不会提醒用户。
位置：请求用户位置的通知。
VoIP：提醒即将到来的IP语音（VoIP，基于互联网协议的语音传输）通话的通知。
复杂功能：包含watchOS应用复杂功能信息的通知。
文件提供者：指示文件提供者扩展更改的通知。
MDM：通知托管设备与移动设备管理（MDM）服务器联系。

您可以根据需求选择合适的消息类型，通过APNs推送通知。

有效负载结构和限制

应用服务器发送到APNs的每条通知都包含一个有效负载（Payload）。如前所述，有效负载是一个JSON定义的属性，包含您要发送到应用的消息以及如何通知用户的信息。

远程通知负载的基本组成部分包括：

APS 词典：此词典包含 Apple 定义的键，用于显示警报、播放声音、为应用程序图标添加徽章以及静默处理通知。
自定义字段：您还可以添加自定义字段，以向您的应用或通知内容/服务应用扩展传递少量数据。它们应具有基本数据类型值，例如字符串、数组、词典、布尔值或数字。通常用于协助代码处理通知。例如，您可以添加一个标识符字符串，便于代码检索与应用相关的数据。

为了更好地理解负载，请参考以下示例。这是一个显示警报消息的通知负载，邀请用户玩游戏。如果category键能够找到先前注册的UNNotificationCategory对象，系统会向警报添加操作按钮。在以下示例中，category包含一个用于立即开始游戏的play操作。自定义的gameID字段具有应用可以利用的标识符来检索游戏邀请。


    {
        "aps" : {
            "alert" : {
                "title" : "游戏请求",
                "subtitle" : "抽牌游戏",
                "body" : "Bob 邀请您一起玩扑克"
            },
            "category" : "GAME_INVITATION"
        },
        "gameID" : "12345678"
    }

除了负载结构，您还需要注意APNs允许的最大负载大小，即：

VoIP通知：5 KB（5120 字节）
其他远程通知：4 KB（4096 字节）

请务必遵守上述最大负载限制，否则可能导致通知发送失败。

第二部分：iOS APNs推送的使用场景和最佳实践

APNs消息推送服务在许多场景中被广泛使用。以下是一些关键场景：

用户行为触发的通知

您可以使用APNs发送用户行为触发的通知。例如，当用户安装或注册您的应用后，您可以向他们发送欢迎消息。同样，您可以为用户提供特别折扣，尤其是在他们购物车中有商品但犹豫是否购买时。这些用户行为触发的通知是与用户互动并提升用户体验的绝佳方式。

服务变更通知

您还可以使用APNs发送与服务变更相关的通知。这可能涉及支付、物流和其他类似事项。例如，您可以向用户发送有关订单状态的实时更新，或者在他们的信用卡过期时通知他们。

基于位置的通知

您可以利用用户的地理信息和APNs发送基于位置的通知。您可以向用户推荐附近的咖啡馆、酒店等信息，让用户可以与之互动。这将帮助用户获得更好的应用体验。

简而言之， iOS APNs推送服务的使用场景是无穷无尽的。除此之外，以下是发送推送通知时应考虑的一些最佳实践：

根据用户行为和偏好发送个性化通知，以最大化用户参与度。
在合适的时间发送通知，避免频繁发送。
保持通知简短且有用（少于 100 个字符）。
将通知设计为可操作的警报。

简而言之，要最大化APNs的效果，您需要在推送通知上采取策略性方法。您需要测试不同的策略，并重点关注那些能够最大化用户参与度的策略。

第三部分：为什么选择第三方Apple推送通知服务

虽然直接实施 iOS APNs推送服务可以让您掌控全局，但它也需要持续的维护和扩展工作。第三方服务可以缓解这些挑战，让您专注于应用的核心功能和用户体验。但首先，让我们了解实施APNs的难点。

直接实施APNs涉及以下关于成本和资源的多种考虑：

Apple开发者计划会员：为了访问APNs，您需要成为Apple开发者计划的会员，费用为每年99美元（约合人民币700元）。
服务器基础设施：您需要一台服务器向APNs发送通知。虽然APNs本身是免费的，但维护您的服务器基础设施可能会产生费用。
开发时间：设置和管理APNs需要开发时间，根据您的需求复杂性，这可能会占用大量时间。
错误处理：开发完善的错误处理和重试机制可能需要耗费大量资源。
可扩展性：随着用户群的增长，扩展您的基础设施以处理更多通知可能会增加成本。

使用第三方服务可以解决大多数与APNs相关的问题。以下是这些服务如何帮助减轻这些负担：

成本效益：它们通常提供分级定价模式，包括免费计划，这可能比维护您自己的基础设施更具成本效益。
易用性：它们提供用户友好的仪表板和工具，简化推送通知的配置与管理。
高级功能：许多服务提供高级功能，如分析、用户分组和A/B测试，而无需额外的开发工作。
可靠性：它们提供更高的可靠性和投递率，内置错误处理和重试逻辑。
支持：提供客户支持可以帮助快速解决问题，减少对内部专业知识的广泛需求。

注意：第三方推送服务也需要支付99美元（约合人民币700元），该费用为Apple开发者计划的会员费用，与直接使用APNs一致。

第四部分：最佳iOS APNs推送服务提供商：FCM与EngageLab推送通知服务对比

既然我们已经强调了第三方Apple推送通知服务的实用性，下一个问题是选择哪个服务提供商。从这个角度来看，Firebase Cloud Messaging（FCM）和EngageLab成为首选。以下是两家推送通知服务提供商的快速对比：

Firebase Cloud Messaging（FCM）与EngageLab推送通知服务对比

Firebase Cloud Messaging（FCM）：

iOS移动推送通知：提供基本的iOS通知支持，但不支持精确预览且对富媒体支持有限。
推送接口：接口仅支持有限的用户分组推送通知，不支持终端用户时区或多语言推送功能，且接口库复杂。
推送后效分析：不支持设备粒度的消息生命周期检查。可以使用Firebase功能处理推送回调，但需要访问Firebase分析（Analytics）以进行详细数据检查。
技术支持：主要通过公共论坛或支持，大多数问题未得到解答。
定价：FCM最初是免费的。然而，数据存储、图片托管和分析会产生额外费用，其他产品有单独的定价模式。