企业自建的苹果通知推送系统的架构演进与探索

企业的APP开发中，对于苹果设备有个独特的通知推送功能要解决，尤其是在做移动IM时，对APNS(Apple Push Notification Service)的要求比较高，虽然有专门的第三方提供此类服务，但出于安全的考滤，有能力的公司宁愿自建推送服务系统。本人结合工作中的开发经验，在这探讨一下其架构的演进与探索，希望能使此类系统更加完美。

IM系统自建苹果通知推送服务系统的层级关系如下：

                                                                图1 层级关系

首先说明一下在我工作中APNS的使用场景：

对于最初的解决方案是我入项目组时就已经定好的，具体的应对方案如下：

                                                                        图3  原始设计方案

虽然这个方法实现了功能，但对于APP的推广后的大量的用户使用，系统的承受能力和扩展能力很明显就不足，虽然推送系统已经根据用户的设置信息，从最大程度上减少了压力，但对于IM软件来说仍然不够，而且对于IM类的APP来说还有两个特殊的要求：角标和消息顺序。

出于众多的考滤，历时两个多月，我对推送系统做了如下的改进，首先从架构上：

                                                                      图 4    单个证书解决方案

我利用了RabbitMQ的路由功能做系统的负载均衡支持，因为苹果设备的设备号是固定64位长度，而且具有唯一性，所以的就用了用户的设备号来做Hash(散列)，具体的算法如下：

public abstract class RouteKeyUtil {
    
    private static Properties prop = ConfigUtil.getApnsConfig();
    
    private static Map<Integer, String> map;
    
    static {
        String list = prop.getProperty("queues");
        String[] queues = list.split(",");
        map = new HashMap<Integer, String>();
        int ii = 1;
        for (String q : queues) {
            if(StringUtils.isNotEmpty(q)){
                map.put(Integer.valueOf(ii++), q);
            }
        }
    }

    public static String genarateRouteKey(String token) {
        if (token == null || token.isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("token is empty");
        }
        int random = token.charAt(0) * token.charAt(1);
        int index = random % map.size() + 1;
        return map.get(Integer.valueOf(index));
    }
    
    public static Map<Integer, String> getAllQueues(){
        return map;
    }
}

由于苹果的证书分为企业证书和开发者证书，而且两个证书的调用接口地址不一样，如果调错的话Apple Server会返回发送失败错误。所以对于两个证书我们在一个系统里做了区别，但两者架构相同，如下：

                                                                                        图 5  双证书解决方案

但是利用MQ做负载均衡有一个致使命的缺点，就是不能相互感知，一但监听服务器宕机，消息就会在MQ中积压，为了解决此问题，我利用Zookeeper提供的订阅功能做了一个监控方案，Zookeeper用于存放配置，健康检测系统用于监听服务状态和动态修改配置，这样可以简单实现失效转移（failover）功能，具体设计如下：

                                                                             图  6 系统监控

此系统设计方案还有很多缺点，在此提出希望大家能给点宝贵的建议。