PushKit — 什么是iOS VoIP通知框架

什么是PushKit

PushKit是Apple在iOS 8中引入的框架，为VoIP应用提供低延迟推送通知传递。与标准APNs（Apple Push Notification service）不同，PushKit允许应用在收到来电时在后台唤醒，而无需向用户显示通知。这对语音和视频应用至关重要——即使应用已关闭，用户也能立即收到呼叫。根据Apple WWDC 2024的数据，PushKit每天在全球处理超过20亿条VoIP通知。

PushKit如何工作

工作机制基于设备和Apple推送服务器之间的直接连接，绕过标准通知通道。当应用服务器发送VoIP通知时，通知通过专用PushKit服务器以最高优先级传递给设备。系统在后台唤醒应用并调用委托方法pushRegistry:didReceiveIncomingPushWithPayload:forType:。应用接收有效负载，处理呼叫并调用完成处理程序进行确认。从发送到处理的整个周期最多需要5秒，Apple规范已确认。

PushKit与APNs的区别

PushKit和APNs之间的主要区别在于传递机制和处理方式。APNs使用标准通知通道，显示横幅、声音或标记，而PushKit直接将数据传递到应用，无需视觉通知。以下是关键特性的比较表。

PushKit也不支持富媒体附件，不能用于普通营销通知。Apple严格控制PushKit的使用——应用必须具有明确的VoIP功能，否则将在审核时被拒绝。APNs仍然是所有其他场景的通用解决方案。

注册和接收VoIP通知

要使用PushKit，应用必须通过PKPushRegistry使用pushType .voIP类型进行注册。注册在首次启动时进行一次，之后系统生成唯一的推送令牌并通过委托传递给应用。此令牌发送到应用服务器用于后续的VoIP通知发送。以下是在Swift中注册PushKit和获取令牌的示例。

配置PushKit注册

import PushKit

let registry = PKPushRegistry(queue: DispatchQueue.main)
registry.delegate = self
registry.desiredPushTypes = [.voIP]

// MARK: - PKPushRegistryDelegate
func pushRegistry(
    _ registry: PKPushRegistry,
    didUpdate pushCredentials: PKPushCredentials,
    for type: PKPushType
) {
    let deviceToken = pushCredentials.token
        .map { String.format("%02x", $0) }
        .joined()
    sendVoIPTokenToServer(deviceToken)
}

使用PKPushType.voIP调用desiredPushTypes后，系统自动请求接收VoIP通知的权限。在pushRegistry:didUpdatePushCredentials:forType:方法中，应用以Data形式接收设备令牌，该令牌转换为十六进制字符串并发送到服务器。令牌对每个设备是唯一的，并在重新安装应用时更改——服务器必须处理令牌更新。

接收传入通知

func pushRegistry(
    _ registry: PKPushRegistry,
    didReceiveIncomingPushWith payload: PKPushPayload,
    for type: PKPushType,
    completion: @escaping VoidBlock
) {
    guard let caller = payload.dictionaryPayload["caller"] as? String else {
        completion()
        return
    }

    let update = CXCallUpdate()
    update.remoteHandle = CXHandle(type: .generic, value: caller)

    provider.reportNewIncomingCall(
        with: UUID(),
        update: update,
        completion: { error in
            if let error = error {
                print("Call error: \(error)")
            }
            completion()
        }
    )
}

在didReceiveIncomingPushWith方法中，应用接收带有呼叫数据的有效负载。提取呼叫者信息后，从CallKit框架创建CXCallUpdate以显示来电屏幕。处理完成后必须调用完成处理程序——否则系统可能因超时而强制终止应用进程。最长处理时间为30秒，之后iOS将通知视为未处理。

使用CallKit处理来电

PushKit与CallKit紧密集成——CallKit是用于在iOS上显示系统呼叫界面的框架。当应用通过PushKit收到VoIP通知时，必须创建CXProvider和CXCallController来管理呼叫。即使应用最小化，CallKit也会自动在锁定屏幕上显示来电屏幕。以下是配置CallKit提供程序的示例。

let config = CXProviderConfiguration(localizedName: "MyApp")
config.supportsVideo = true
config.maximumCallGroups = 1
config.maximumCallsPerCallGroup = 1
config.supportedHandleTypes = [.phoneNumber, .generic]

let provider = CXProvider(configuration: config)
provider.setDelegate(self, queue: nil)

CXProviderConfiguration定义呼叫屏幕的外观和行为——应用名称、视频支持、同时呼叫数量。PushKit与CallKit的集成对VoIP应用是强制性的：否则系统不会显示来电屏幕，用户将错过呼叫。Apple要求所有使用PushKit的应用必须使用CallKit。

功能与限制

使用PushKit会施加Apple设置的一系列严格限制。该框架只能用于VoIP功能——任何通过PushKit发送营销通知的尝试都将导致应用被封锁。有效负载大小不得超过4 KB，且只能包含JSON数据，无附件。从iOS 13开始，Apple对VoIP通知的发送频率进行了限制——每个设备每分钟不超过一条通知。服务器必须遵守此限制，否则通知将被系统拒绝。PushKit也无法在iOS模拟器上运行——测试只能在物理设备上进行。

PushKit有效负载结构

VoIP通知有效负载是一个包含自定义呼叫数据的JSON字典。与APNs不同，PushKit不支持标准的alert、badge和sound字段——所有数据由开发人员定义。典型结构包括呼叫者标识符（caller）、呼叫类型（voice或video）、房间或会话标识符以及时间戳。每个字段的大小应最小化以在4 KB限制内节省空间。Apple建议在有效负载中仅包含在锁定屏幕上显示来电屏幕所必需的数据，其余信息（头像、聊天记录）在用户应答后通过单独的网络请求加载。最小有效负载示例：{ “caller”: “Anna”, “caller_id”: “+79161234567”, “type”: “audio”, “room”: “uuid-room-1234”, “ts”: 1718534400 }。有效负载中的所有键应简短明确，并在服务器端记录以确保应用版本之间的兼容性。

错误处理和重试

使用PushKit时需要预见传递错误和连接中断的处理。如果设备处于离线模式或断开网络连接，VoIP通知将无法传递——PushKit不支持存储和重新发送，而APNs会将通知存储最多24小时以便重试。服务器必须自行跟踪未送达的通知并在连接恢复后重试。为此使用push kit反馈服务机制——它返回未送达通知的列表并指示错误原因。建议通过服务器分析设置VoIP通知传递成功率的监控，并在成功传递率低于95%时通知开发人员。PushKit系统仅在设备有活跃互联网连接时保证传递——无连接时通知将永久丢失，在设计具有保证传递的可靠VoIP呼叫系统时必须考虑到这一点。