FCM — 这是什么，Firebase Cloud Messaging在开发中的原则

什么是FCM？

Firebase Cloud Messaging（FCM）是Google提供的一项云服务，能够可靠地将推送通知和数据消息发送到移动设备。它以前被称为Google Cloud Messaging（GCM），现在已成为Firebase生态系统中跨平台通知的主要工具。

FCM根据平台自动选择最佳提交渠道：在Android上使用自己的FCM连接，在iOS上使用APNS（通过FCM网关）。开发人员不需要实现两种不同的集成——FCM承担路由选择。

该服务提供统一的REST API和Admin SDK用于发送消息。这使得可以从服务器端发送通知，而无需绑定到接收方的特定平台。

FCM的主要功能

FCM支持多种提交模式：向特定设备发送单条消息、按主题（topic）群发和按条件（condition）分段发送。还可以定时发送和对通知内容进行A/B测试。

Firebase Cloud Messaging如何工作？

FCM的架构基于三个组件：客户端应用程序、Firebase Connection Server和应用程序服务器。客户端在启动时向FCM注册，并获取一个唯一的注册令牌——一个标识该应用程序的设备的字符串。

应用程序服务器向FCM REST API发送请求，指定接收方的令牌或主题。Firebase Connection Server使用持久XMPP连接或HTTP请求提交消息。如果设备离线，消息将被排队，并在连接恢复后提交。

FCM通过优先级队列和接收确认机制来保证提交。在Android上，消息在队列中保存最多28天，在iOS上最多4周（通过APNS）。期限过后，消息将被删除而不作通知。

FCM令牌的生命周期

注册令牌可能在以下情况下发生变化：恢复应用程序数据时、更新到新版本时或清除缓存时。应用程序应实现FirebaseMessagingService.onNewToken来处理令牌更新和与服务器同步。

FCM消息类型

FCM支持两种类型的负载：notification和data。每种类型确定消息在接收方设备上如何以及何时被处理。

在实践中，如果应用程序需要在onMessageReceived中完全处理通知，建议使用data消息。Notification消息适合简单的场景，其中系统显示就足够了。

FCM和APNS：方法比较

FCM和APNS是两个主要的推送服务。FCM作为跨平台网关工作，APNS仅用于Apple生态系统。它们的主要差异在于架构、证书要求和路由机制。

• 跨平台 — FCM支持Android、iOS、Web；APNS仅支持iOS、macOS、watchOS、tvOS
• 认证 — FCM使用Server Key或OAuth 2.0；APNS使用证书或Token-based（p8 key）
• 消息优先级 — FCM有normal/high；APNS有immediate/power-efficient consideration
• 主题 — FCM支持立即订阅主题；APNS需要服务器逻辑

在FCM和直接APNS之间的选择取决于项目架构。对于跨平台应用程序，FCM是最优选择。对于仅iOS的项目，可以通过HTTP/2 API直接使用APNS。

什么时候选择FCM而不是直接APNS

当项目同时使用Android和iOS时，或者需要Firebase分析、A/B测试通知或主题而不需要服务器逻辑时，FCM是合理的选择。直接APNS更适合仅iOS的应用程序，这种应用具有最小的依赖性和严格的提交延迟要求。

在Android中集成FCM

要将FCM连接到Android应用程序，需要添加Firebase SDK并在项目根目录中配置google-services.json。注册令牌后，应用程序就可以通过FirebaseMessagingService接收消息。

// build.gradle (Module)
dependencies {
    implementation("com.google.firebase:firebase-messaging:24.1.0")
}

// AndroidManifest.xml
<service android:name=".MyFirebaseMessagingService"
    android:exported="false">
    <intent-filter>
        <action android:name="com.google.firebase.MESSAGING_EVENT"/>
    </intent-filter>
</service>

class MyFirebaseMessagingService :
    FirebaseMessagingService() {

    override fun onNewToken(token: String) {
        sendTokenToServer(token)
    }

    override fun onMessageReceived(message: RemoteMessage) {
        message.notification?.let {
            showNotification(it.title, it.body)
        }
    }
}

配置后，应用程序在首次启动时自动获取FCM令牌。需要将该令牌发送到应用程序服务器，以便后续向此设备发送通知。

为FCM通知配置频道

在Android 8+上，在发送自动显示的FCM通知之前，需要创建NotificationChannel。FCM notification消息使用默认ID的频道，但建议在接收第一条消息时通过FirebaseMessagingService创建自己的频道。Data消息不需要频道——应用程序自己决定如何以及何时显示通知。

在iOS中集成FCM

在iOS上，FCM作为应用程序服务器和APNS之间的中介。Firebase从服务器接收消息，将其包装成APNS格式，并通过Apple网关发送。开发人员需要在Firebase控制台中配置APNS密钥或证书。

import FirebaseMessaging
import UserNotifications

class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {

    func application(
        _ application: UIApplication,
        didFinishLaunchingWithOptions options: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?
    ) -> Bool {
        FirebaseApp.configure()
        UNUserNotificationCenter.current().delegate = self

        Messaging.messaging().delegate = self
        return true
    }
}

extension AppDelegate: MessagingDelegate {
    func messaging(
        _ messaging: Messaging,
        didReceiveRegistrationToken fcmToken: String?
    ) {
        UserDefaults.standard.set(fcmToken, forKey: "fcm_token")
    }
}

在iOS上，向APNS注册是异步进行的。FCM SDK自动获取APNS令牌并将其传递给Firebase服务器。didReceiveRegistrationToken在获取新FCM令牌时触发，该令牌将APNS令牌与项目标识符组合在一起。

检查提交状态

FCM提供Firebase控制台用于监控提交：发送、接收和显示的通知数量。还可以通过Firebase Cloud Functions使用状态回调来跟踪服务器端的提交错误。主要指标：impressions（显示次数）和opens（打开次数）。

FCM最佳实践

在使用FCM时，为每个场景选择正确的消息类型很重要。对于自动显示的简单通知，使用notification消息。对于应用程序需要在显示之前处理数据的情况，使用data消息。混合类型（notification + data）仅在数据需要用于分析而非改变通知内容时推荐使用。

集中管理令牌。将当前令牌存储在服务器的表中，与用户和平台关联。实现清除过期令牌的机制：在NotRegistered或InvalidRegistration错误时，从数据库中删除令牌。令牌很少变化，但清除它们是FCM支持的必要环节。

使用折叠键（collapseKey）来分组消息。如果您发送多条相同类型的通知（例如“汇率更新”），请设置相同的collapseKey。FCM将只提交该组中的最后一条消息，这样可以减少设备负荷，并避免用户被大量通知骚扰。

通过Firebase Console和Cloud Functions监控提交。FCM分析显示发送、接收和显示的通知数量。如果显示率低于70%，请检查Android上的频道设置和iOS上的权限。低提交率通常与禁用的频道或禁止通知有关。第五：使用Firebase A/B测试来优化通知文本和发送时间——根据Firebase数据，这可以将打开转化率提高15–25%。