Android notifications from server

Push уведомления в Android. Грабли, костыли и велосипеды

На написание данной статьи меня подтолкнула задача, которая была поставлена передо мной в одном из рабочих проектов: реализовать Push-уведомления в приложении. Казалось, все просто: штудируешь документацию, примеры и вперед. К тому же, опыт работы с уведомлениями уже был. Но не тут то было…

Сервис, в рамках которого реализовано приложение под Android, предъявляет довольно жесткие требования к работе Push-уведомлений. Необходимо в пределах 30-60 секунд оповестить пользователя о некотором действии. При успешном оповещении с устройства пользователя отправляется запрос на сервер с соответствующим статусом. Из документации известно, что сервис GCM (Google Cloud Messaging) не гарантирует доставку PUSH-уведомлений на устройства, поэтому в качестве backdoor варианта, при нарушении этих временных рамок, наш сервис уведомляет пользователя с помощью SMS сообщения. Поскольку стоимость SMS сообщения существенно выше чем PUSH-уведомления, необходимо максимально сократить поток SMS сообщений на клиентские устройства.

Проштудировав документацию и прикрутив пуш-уведомления, мы разослали нескольким клиентам первую сборку приложения для теста и стали ждать. Результаты были примерно следующими:

• при активном Wifi соединении все работает идеально: уведомления доставляются, клиенты рады.
• при активном мобильном интернете началось самое веселье.

Некоторые клиенты писали, что испытывают задержки в доставке пушей, либо получали одновременно и PUSH и SMS, что достаточно не практично. Другие писали, что вовсе не получали уведомлений, а только SMS. У третьих, как и у нас на тестовых устройствах, все было ок. Собрав с недовольных клиентов максимально возможную информацию, стали разбираться в проблеме и вывели следующий список ограничений (этот список позже вылился в полноценный FAQ):

• включенный режим Энергосбережения (например, Stamina на устройствах Sony) влияет на работу Push уведомлений;
• у пользователя обязательно должен быть минимум 1 активный Google аккаунт на устройстве;
• необходимо удостовериться в том, что на устройстве установлена актуальная версия приложения “Сервисы Google Play”;
• проверить, не отключены ли уведомления для приложения (галочка на страничке приложения в настройках телефона);
• проверить, не ограничена ли работа фонового режима для приложения (настройка расположена в меню «Использование данных»);
• в документации к GCM указано, что уведомления рассылаются только по определенным портам, поэтому настройки роутера, файервола и антивируса так же стоит учитывать.

Разослав данную памятку по всем клиентам, мы снова стали ждать результатов. И они оказались снова «не очень». Стали копать дальше.

На данном этапе очень сильно помогла статья, написанная ребятами из Mail.ru. В ней очень подробно описаны тонкости реализации GCM на клиентской стороне, а так же моменты, в связи с которыми отказываются работать Push уведомления в мобильных сетях. В конечном счете было принято решение о том, чтобы держать свое соединение с сервером в связке с GCM.

Перед тем, как приступить к решению, стоить выделить несколько очень важных моментов, которые позволяют сузить круг потенциально «нерабочих» устройств:

• проблема возникает только при подключении к мобильному интернету;
• по данным клиентов, проблема возникает на версии андроида 4 и выше.

И так, перейдем к реализации.

Бывалый разработчик под Android сходу скажет, что решений задачи как минимум 2: использовать Service или AlarmManager. Мы попробовали оба варианта. Рассмотрим первый из них.

Для того, чтобы создать неубиваемый системой сервис, который постоянно будет висеть в фоне и выполнять нашу задачу, мы использовали метод:

• notificationId — некоторый уникальный идентификатор уведомления, который будет выведен в статус баре и в выезжающей шторке;
• notification — само уведомление.

В данном случае обязательным условием является отображение уведомления в статус баре. Такой подход гарантирует то, что сервису будет дан больший приоритет (поскольку он взаимодействует с UI частью системы) в момент нехватки памяти на устройстве и система будет выгружать его одним из последних. Нам это уведомление не нужно, поэтому мы воспользовались следующим велосипедом: достаточно запустить одновременно с первым сервисом второй и для обоих сервисов в качестве notificationID использовать одно и тоже значение. Затем убить второй сервис. При этом уведомление пропадет из статус бара, но функциональные и приоритетные возможности первого сервиса останутся.

Реализовав данный подход, мы отправили сборку на тест. По результатам выяснилось, что система все-таки выгружает сервис, а по логам мы видели, как происходили существенные временные разрывы при запросе данных в фоне с нашего сервера. Поэтому приступили к реализации второго варианта — AlarmManager.

AlarmManager — это класс, который предоставляет работу с, грубо говоря, «будильником». Он позволяет указать время, по достижении которого система отправит широковещательное уведомление, которое позволит пробудить наше приложение и даст ему возможность выполнить необходимые действия. В работе этого метода есть некоторые ограничения, и их необходимо обработать:

• данные о «будильниках» будут стерты после перезагрузки устройства;
• данные о «будильниках» будут стерты после обновления приложения.

Первыми граблями, на которые мы наступили, был метод

который позволяет установить повторяющийся с некоторым интервалом «будильник». Прикрутив данный способ, стали тестировать, и тесты показали обратное — «будильник» не повторялся. Стали разбираться в чем дело, посмотрели документацию. И именно там нашли ответ на вопрос — начиная с 19 API lvl (Kitkat) абсолютно все «будильники» в системе стали разовыми. Вывод — всегда читайте документацию.

Эти грабли не были поводом для расстройства, ведь решение задачи довольно простое — запускать единоразовый «будильник» и после срабатывания переустанавливать его. При реализации этого подхода мы наткнулись на следующие грабли — оказалось, что для разных уровней API необходимо по разному устанавливать будильники, при этом в документации ничего сказано не было. Но данная проблема решилась достаточно просто — методом «тыка» и «гугления». Ниже представлен пример кода, позволяющий правильно устанавливать «будильники»:

Хочу обратить внимание на флаг AlarmManager.RTC_WAKEUP — именно с помощью него система позволит нашему приложению «проснуться» при неактивном экране, когда устройство находится в заблокированном состоянии.

Данный подход с «будильникам» дал нам нужный результат — приложение в фоне корректно опрашивает сервер на наличие новых данных. Сейчас мы дорабатываем алгоритм. На данный момент реализуем и тестируем следующую оптимизацию, которая позволит сузить круг устройств и тем самым уменьшить нагрузку на сервер:

• в сообщении, отправленном средствами GCM на устройство, содержится некоторый уникальный ID;
• получив данные GET запросом в фоновом режиме проверяем, существуют ли уже запись с таким ID на устройстве;
• если локально на устройстве таких данных нет, мы запоминаем этот ID и время его получения T1;
• ждем PUSH с таким же ID, при получении запоминаем время T2 и проверяем разницу между T2 и T1;
• если разница составляет больше некоторого временного критерия (значения), то на устройстве наблюдается проблема с доставкой уведомлений и для корректной работы сервиса необходимо постоянно запрашивать данные в фоновом режиме с сервера (критерий советую выбирать исходя из решаемой задачи. В нашем случае, был выбран критерий равный 5 минутам);
• данную разницу стоит вычислять несколько раз, например 5-10 раз, только после этого делать вывод о том, что устройство действительно содержит проблему с получением Push уведомлений (таким образом исключается ситуация банального разрыва соединения, таймаута и пр.);
• необходимо прогонять данный алгоритм периодически (например, раз в неделю, или после обновления ОС на устройстве).

Всем добра. И поменьше подобных костылей.

Источник

Пара способов отправить уведомления на смартфон со своего сервера

В этом туториале я рассмотрю пошагово, как отправлять со своего сервера уведомления на свой (или не свой) смартфон, какие средства для этого понадобятся. Эти способы универсальны и подойдут для любого языка программирования, т.к. напрямую используют API гугла, без использования библиотек. Отправить можно на смартфоны с Android, iOS и в браузеры с поддержкой Push API (на сегодня это Chrome, Firefox и их производные).

В общем всем тем, кто давно хотел отправлять уведомления со своего домашнего сервера на свой смартфон, но не знал с чего начать, посвящается.

Немного истории. В начале (с версии андроида 2.2) у гугла для доставки использовалась система C2DM (Android Cloud to Device Messaging), начиная с июня 2012 для этого стали предлагать использовать GCM (Google cloud messaging).

В настоящее время используется универсальная платформа Firebase, которая помимо доставки уведомлений имеет ещё много всяких других возможностей. Firebase тоже успела эволюционировать и протокол первого поколения уже считается устаревшим и для доставки сообщений рекомендуется использовать протокол второго поколения.

Технически, уведомления отправляются с сервера не напрямую в смартфон, а на некий промежуточный сервер, на котором при необходимости хранятся до 4-х недель (настраиваемо), и по возможности отправляются получателю. Т.е. если смартфон находится оффлайн, сервер ждёт. Как только появляется возможность — отправляет.

1. Регистрируемся в Firebase

Для регистрации в Firebase понадобится учётка гугла.

Жмём «Перейти к консоли».

Затем «Добавить проект».

Вводим название проекта. Рекомендую в диапазоне 8-16 символов.
Выбираем страну. Жмём «Создать проект».

2. Настраиваем Firebase

Прокручиваем до блока «Notifications», жмём «Начать».

Вам предложат выбрать приложение, для которого ваши уведомления будут отправляться.

Шаги для Andriod-приложения:

Шаг 1 — Вводим название проекта на Andriod.
Жмём «Зарегистрировать приложение».

Шаг 2 — Жмём «Скачать google-services.com».
Добавляем скачанный файл конфигурации в проект, рядом с файлом build.gradle (тем, который персональный для приложения).
Жмём «Продолжить».

После настройки приложения, можно сразу протестировать работает ли связь отправив тестовое сообщение (нет нельзя, у нас ещё нет ID клиента, куда слать).

3. Настройка приложения Android на приём уведомлений.

Важное примечание: некоторые оболочки, например MIUI, могут блокировать уведомления, если приложение не запущено или не висит в фоне. Делается это якобы для экономии заряда батареи.

Грубо говоря, отправлять можно два вида уведомлений:
— уведомление по запросу,
— уведомление с полезной нагрузкой.
У них разные способы взаимодействия с приложением.

Уведомление по запросу выведет уведомление в области уведомлений, но только в случае если приложение свёрнуто. При тапе пользователя оно откроет заранее выбранную (при отправке) активити приложения, и передаст бандлом экстра-параметры.

Уведомление с полезной нагрузкой требует наличия в приложении пары служб, в которые и передаётся управление, но на длительность не дольше 10 секунд.

Ниже приведён пример службы, которая отвечает за генерацию ID клиента.

И пример кода службы, принимающей сообщения. Приложение должно быть запущено, или висеть в фоне, иначе не гарантируется приём сообщений. Некоторые оболочки, например MIUI, в целях экономии, режут всё подряд, в том числе привелегии фоновых служб.

не забудьте прописать службы в манифесте.

ID клиента генерируется на устройстве, но вы сами выбираете способ доставки этого ID к себе на сервер.

Вот теперь можно протестировать, отправив тестовое сообщение из консоли.

4. Отправляем уведомление со своего сервера

Существует несколько способов обмена данными с сервером Firebase. Мы рассмотрим два способа обмена по протоколу HTTP.

Протокол первого поколения — Legacy HTTP

Понадобится ключ. Жмём на гайку, выбираем «Настройки проекта».

Вкладка «Cloud Messaging».
Копируем «Устаревший ключ сервера».

Здесь в поле «to» надо подставить ID клиента. В http заголовок «Authorization: key=» подставить «Устаревший ключ сервера».

Протокол второго поколения — (Modern) HTTP v1.

(источник: developers.google.com/identity/protocols/OAuth2ServiceAccount)
Не спрашивайте, почему вторая версия протокола называется V1, видимо первая считалась бетой и носила нулевой номер.
Я не углублялся в подробности, но так понимаю этот протокол более универсальный и имеет более широкие возможности, чем просто отправка уведомлений.

‘; // — parse answer JSON (lame) — // $line = explode(«\r\n», $receive); if ($line[0] != ‘HTTP/1.1 200 OK’) die($line[0]); $pos = FALSE; if (($pos = strpos($receive, «\r\n\r\n», 0)) !== FALSE ) < if (($pos = strpos($receive, "<", $pos+4)) !== FALSE ) < if (($pose = strpos($receive, ">«, $pos+1)) !== FALSE ) < $post = substr($receive, $pos, ($pose - $pos+1) ); $aw = json_decode($post, TRUE); $access_token = $aw['access_token']; >else die(‘> not found.’); > else die(‘ < not found.'); >else die(‘\r\n\r\n not found.’); // — шаг 3. отправляем запрос на Firebase сервер — // $socket = @fsockopen(‘ssl://fcm.googleapis.com’, 443, $errno, $errstr, 10); if (!$socket) die(‘error: remote host is unreachable.’); $payload = ‘ < "message":< "token" : "cGAFgPJGf-s:APA91bF**. **aEVM17c9peqZ", "notification" : < "title" : "Заголовок сообщения", "body" : "(Modern API) Моё первое сообщение через Firebase!" >> >’; // или $payload = ‘ < "message": < "token" : "cGAFgPJGf-s:APA91bF**. **aEVM17c9peqZ", "data":< "val1" : "Заголовок сообщения", "val2" : "(Modern API) Моё первое сообщение через Firebase!", "val3" : "дополнительные данные" >> >’; $send = »; $send .= ‘POST /v1/projects/pyur-test-id/messages:send HTTP/1.1’.»\r\n»; $send .= ‘Host: fcm.googleapis.com’.»\r\n»; $send .= ‘Connection: close’.»\r\n»; $send .= ‘Content-Type: application/json’.»\r\n»; $send .= ‘Authorization: Bearer ‘.$access_token.»\r\n»; $send .= ‘Content-Length: ‘.strlen($payload).»\r\n»; $send .= «\r\n»; $send .=$payload; $result = fwrite($socket, $send); $receive = »; while (!feof($socket)) $receive .= fread($socket, 8192); fclose($socket); echo »; ?>

по адресу console.firebase.google.com/project/poject-id/settings/serviceaccounts/adminsdk надо скопировать «Сервисный аккаунт Firebase» и подставить в переменную «$JWT_claim_set», в поле «iss».

Жмём «Создание закрытого ключа»

Создаём ключ, сохраняем, никому не показываем. В скачанном файле будет содержаться «Закрытый ключ», его подставляем в переменную «$private_key».

Хинт: токен, полученный в шагах 1 и 2 можно и нужно кешировать в локальном временном хранилище, например файле, или базе данных. И только по истечении времени (по умолчанию один час), запрашивать у сервера авторизации следующий токен.

Важно! Перед использованием Modern Http API необходимо явно разрешить его использование здесь: console.developers.google.com/apis/library/fcm.googleapis.com/?project=your-project

Бонус, дополнительные параметры для уведомлений:

sound — либо «default», либо имя ресурса в приложении. Должен располагаться в «/res/raw/». Формат MP3, AAC или ещё чего подходящее.
icon — меняет иконку уведомления. Должна храниться в «drawable» приложения. Если отсутствует, FCM будет использовать иконку приложения (указанную как «launcher icon» в манифесте приложения).
tag — Следует использовать для группировки однотипных уведомлений. Новые уведомления будут выводиться поверх уже имеющихся с таким же тегом.
color — цвет иконки, задаётся как «#rrggbb» (у меня в MIUI не заработало)
click_action — запускаемое активити, при нажатии пользователем на уведомлении.

Заключение

В будущем API вероятно будет изменяться, объявляться depricated и т.п. Поэтому сегодня думаю стоит делать сразу на протоколе HTTP v1.

Мне будет интересно почитать в комментариях оригинальные способы применения уведомлений, помимо новых сообщений из вконтактика. К примеру у меня настроен мониторинг вентиляторов ардуиной, и если они остановятся, отправляется уведомление.

Да, я в курсе, что существует Zabbix и т.п., но тема статьи — домашние сервера, и прочие умные дома. Считаю системы корпоративного класса перебором в любительских поделках.

Источник