硬核干货！移动推送智能心跳探测技术“大揭秘”

早上安全君拿起手机就看到一条条推送信息：疫情实时数据、你的包裹正在派送中、今日天气无雨…… 

消息推送已经成为争夺用户关注的必备工具，而评价推送系统有一个关键的指标：日活到达率（当日活跃过的用户能够接受到推送的比例）。用户在点击推送消息后，客户端和服务端会通过长连接来建立消息通道，而长连接的保持率至关重要。

如何能做到长连接保持率的同时，还省电省流量呢？今天就为大家揭开百度慧推消息推送服务智能心跳技术的神秘面纱。

百度慧推平台有效解决了上述难题，依托长连接技术，依靠智能心跳实现后台进程的常驻，进而实现从云端到设备的一体化推送服务，以达到实时、精准、多元化的消息推送。

在介绍智能心跳技术之前，我们需要先了解以下三个问题：

1、 为什么要使用心跳技术？

网络运营商在链路一段时间没有数据通讯时，会淘汰NAT表中的对应项，造成链路中断（如图1所示）, 其它因素如网络切换、弱网等情况也会造成链路中断。

图1. 运营商 NAT超时时间

2、 制定心跳技术需关注哪些问题点？

长时间保持链路的畅通、心跳间隔要尽可能大、心跳包要尽可能小，以减少设备的电量和流量消耗。

3、可能存在的风险和预防措施？

Android6.0以后，手机将支持低功耗模式，在IDLE模式下，网络中断，线程心跳将无法保持链路的畅通。

所以心跳技术运用得当，一方面可以有效的提升长连接的稳定性，另一方面也可以降低设备在维持长连接过程中所耗费的电量，基于此我们提出了一种智能心跳的技术（如图2所示）。

图2. 百度慧推智能心跳展示图

首先，我们会预先在云端动态下发几个值，规定智能心跳的限定边界。

• [MIN，MAX]：心跳的最小、最大值
• [CurHeart]：当前心跳值  
• [StableHeart]：稳定心跳值  
• [HeartStep]：心跳步长
• [default]：默认心跳值
• [default_alarm]：默认辅助心跳

其次，我们在客户端预制三个状态值（如图2），负责智能心跳流程的控制。

• ACTIVE（活跃态）：初始化状态 使用最小心跳成功探测X次，进入EXPLORE
•  EXPLORE (探测态)：探测心跳最大步长状态 心跳值按步长累加增长，在此状态如心跳探测失败，则认为上一次为稳定心跳值，进入STEDY，心跳区间[min,max] 收到新消息，进入ACTIVE STEADY (稳定态) ：已探测出心跳的稳定值，将用此稳定值做心跳 更新稳定心跳，告知云端稳定心跳值，云端进行记录 连续心跳失败俩次，则进入ACTIVE，重新探测心跳间隔
• 另外，百度慧推还有辅助心跳技术。
• Android低功耗模式(Doze Mode)：从 Android 6.0（API 级别 23）开始，Android 引入了低电耗模式，通过在设备长时间处于闲置状态时推迟应用的后台 CPU 和网络等来减少电池消耗，为用户延长电池寿命。

  图3. Doze Mode 介绍 并且，不同厂商对Doze Mode的修改是不一样的（如图4所示）。 图4. 不同厂商对 Doze Mode 的修改 针对采样分析，各个厂商的不同ROM版本在IDLE模式下的Alarm唤醒间隔不一样，所以我们实现一种基于Alarm的辅助心跳，云端依据大数据智能配置心跳，依据不同的厂商的设备进行控制，提升心跳机制的成功率。   以上为百度慧推消息推送服务智能心跳技术解读。