iOSSafari推送限制及突破方法

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iOS Safari 上的 Web 推送通知功能自 iOS 16.4 起已支持，但其核心限制在于仅适用于已添加到主屏幕的渐进式 Web 应用（PWA）。本文将详细探讨在 iOS Safari 中实现后端发送 Web 推送通知时可能遇到的问题，并提供前端与后端配置的指导，重点阐述其与传统浏览器行为的差异，确保开发者能够成功为 iOS 用户提供可靠的推送服务。

Web 推送通知工作原理概述

Web 推送通知允许网站向用户发送即时消息，即使浏览器处于关闭状态。其基本流程涉及以下几个关键组件：

1. Service Worker 注册： 网站在客户端注册一个 Service Worker，它是一个在后台运行的脚本，独立于网页生命周期。
2. 权限请求与订阅： 用户访问网站时，浏览器会请求发送通知的权限。一旦授权，Service Worker 会通过 PushManager API 生成一个订阅对象（PushSubscription），其中包含用于发送通知的端点 URL 和加密密钥。
3. 订阅信息存储： 客户端将此订阅对象发送到后端服务器，由服务器存储起来，以便后续发送通知时使用。
4. 后端发送通知： 当需要发送通知时，后端服务器使用存储的订阅信息，通过 Web Push 协议向推送服务（如 Google FCM、Apple APNs 或 Mozilla Autopush）发送请求。
5. 推送服务转发： 推送服务接收到请求后，将通知转发到用户的设备。
6. Service Worker 接收： 用户设备上的浏览器接收到通知，激活 Service Worker 的 push 事件监听器。
7. 显示通知： Service Worker 在 push 事件中处理通知内容，并调用 self.registration.showNotification() 方法在设备上显示通知。

iOS Safari Web 推送的特殊性

尽管上述工作流程在 Chrome、Firefox、Android 浏览器等平台上通用，但 iOS Safari 对 Web 推送功能施加了一个重要的限制：Web 推送通知仅适用于已添加到主屏幕的 Web 应用程序（PWA）。这意味着，如果用户只是在 Safari 浏览器中访问您的网站，即使他们授予了通知权限，后端发送的推送通知也无法被 Service Worker 接收并显示。

这一限制是由 Apple 的设计哲学决定的，旨在将 Web 推送能力与原生应用体验更紧密地结合，鼓励用户将网站作为“应用”来使用。

前端实现：Service Worker 注册与订阅

前端代码是 Web 推送的基础，负责 Service Worker 的注册、权限请求以及将订阅信息发送到后端。

// service-worker-registration.js (在主页面中加载)
import convertVapidKey from 'convert-vapid-public-key';

window.addEventListener('load', async () => {
  // 1. 注册 Service Worker
  if (!('serviceWorker' in navigator)) {
    console.warn('[Service Worker] Service Worker 在当前设备或环境中不可用！');
    return;
  }

  let registration;
  try {
    registration = await navigator.serviceWorker.register(window.serviceWorkerPath, {
      scope: '/'
    });
    console.info('[Service Worker] 注册成功:', registration);
  } catch (error) {
    console.warn('[Service Worker] 注册失败:', error);
    return;
  }

  // 2. 订阅通知
  if (
    !window.webpushServerKey || // VAPID 公钥
    !('Notification' in window) ||
    !('PushManager' in window)
  ) {
    console.warn('[WebPush Client] Web 推送在当前设备或环境中不可用！');
    return;
  }

  try {
    if (await Notification.requestPermission() === 'granted') {
      await subscribe();
      // 成功订阅后，可以立即发送一个前端通知进行确认
      await registration.showNotification('恭喜！?', {
        body: '您已成功订阅通知！?'
      });
    }
  } catch (error) {
    console.warn('[WebPush Client] 订阅失败:', error);
  }

  async function subscribe() {
    try {
      // 客户端订阅
      const subscription = await registration.pushManager.subscribe({
        userVisibleOnly: true,
        applicationServerKey: convertVapidKey(window.webpushServerKey)
      });

      // 将订阅信息发送到后端存储
      await fetch('/webpush/', {
        method: 'POST',
        mode: 'cors',
        credentials: 'include',
        cache: 'default',
        headers: new Headers({
          'Accept': 'application/json',
          'Content-Type': 'application/json'
        }),
        body: JSON.stringify({ subscription })
      });

      console.info('[WebPush Client] 订阅成功:', subscription);
    } catch (error) {
      console.warn('[WebPush Client] 订阅失败:', error);
    }
  }
});

上述代码展示了标准的 Service Worker 注册和推送订阅流程。其中，window.webpushServerKey 是您的 VAPID 公钥，用于验证推送请求的合法性。前端成功订阅后，会向后端发送 PushSubscription 对象，后端应将其存储在数据库中。

Service Worker 中的 push 事件监听器

Service Worker 负责在接收到推送通知时进行处理和显示。

// sw.js (Service Worker 文件)
self.addEventListener('push', event => {
  try {
    const json = event.data.json(); // 解析推送数据
    const title = json.title || '';
    const options = json.options || {};
    console.info('[Service Worker] 收到推送事件:', json);
    // 使用 event.waitUntil 确保通知在 Service Worker 终止前显示
    event.waitUntil(self.registration.showNotification(title, options));
  } catch (error) {
    console.warn('[Service Worker] 推送通知处理失败:', error);
  }
});

这个 push 事件监听器是所有 Web 推送通知的核心。当推送服务将通知发送到设备时，它会触发此事件。Service Worker 解析收到的数据（通常是 JSON 格式），然后调用 showNotification 方法显示通知。

后端发送通知

后端使用存储的订阅信息和 VAPID 密钥来构建并发送推送请求。许多语言都有成熟的 Web Push 库可以使用。例如，在 PHP 中，可以使用 bentools/webpush-bundle 这样的库：

<?php

use BenTools\WebPushBundle\Model\Message\PushNotification;
use BenTools\WebPushBundle\Sender\PushMessageSender;

/** @var PushMessageSender $sender */
protected $sender;

// ...

// 假设 $notification 是一个包含通知标题和内容的自定义对象
// $subscriptions 是从数据库中获取的用户订阅对象数组
$message = new PushNotification($notification->getTitle(), [
  PushNotification::BODY => $notification->getBody(),
  // 可以添加更多选项，如 icon, image, badge, actions, data 等
  // PushNotification::ICON => 'path/to/icon.png',
  // PushNotification::DATA => ['url' => 'https://your-app.com/path'],
]);

// 发送通知
$this->sender->push($message, $subscriptions);

?>

后端负责构建符合 Web Push 协议的消息体，并将其发送到推送服务。VAPID 密钥用于对请求进行签名，确保其合法性。

解决 iOS Safari 不接收后端推送的问题

如前所述，iOS Safari 上的 Web 推送通知必须在网站被用户添加到主屏幕后才能正常工作。如果您的网站没有被添加到主屏幕，即使 Service Worker 注册成功，权限也已授予，后端发送的通知也无法触发 Service Worker 中的 push 事件。

解决方案的核心在于引导用户将您的网站添加到主屏幕。

1. 明确的用户引导： 在您的网站上，特别是在提示用户订阅通知时，提供清晰的说明，指导 iOS 用户如何将网站添加到主屏幕。这通常涉及点击 Safari 浏览器底部的“分享”按钮，然后选择“添加到主屏幕”。
2. 检测是否为 PWA： 您可以通过检测 window.matchMedia('(display-mode: standalone)').matches 来判断当前页面是否以 PWA 模式（即添加到主屏幕后）打开。如果是，您可以显示不同的 UI 或确认通知功能已完全启用。
3. iOS 版本要求： 确保用户的 iOS 设备版本至少为 16.4 或更高，因为 Web 推送功能是在这个版本中首次引入的。

注意事项与总结

• 实验性功能： 在 iOS 16.4 之前，Web 推送相关功能可能需要在 Safari 的“实验性功能”中手动开启。但对于 16.4 及更高版本，一旦添加到主屏幕，这些功能通常是默认启用的。
• 调试挑战： 在 iOS 设备上调试 Service Worker 和推送通知可能比在桌面浏览器上更具挑战性。您可以使用 Safari 的 Web Inspector 连接到 iOS 设备进行调试。
• 用户体验： 考虑到 iOS 的特殊性，设计您的通知策略时应充分考虑这一点。对于未添加到主屏幕的 iOS 用户，您可能需要提供替代的通知方式（如邮件、短信）或更积极地引导他们将网站添加到主屏幕。
• VAPID 密钥： 确保您的 VAPID 公钥和私钥配置正确，并且在前端和后端都使用正确的密钥。
• 订阅有效性： 定期清理无效的订阅（例如，用户已取消订阅或设备已离线很长时间），以避免向无效端点发送通知。

总之，要在 iOS Safari 上成功实现后端发送的 Web 推送通知，关键在于理解并满足其“添加到主屏幕”的先决条件。通过清晰的用户引导和正确的实现，您可以为 iOS 用户提供与原生应用相似的通知体验。

今天关于《iOSSafari推送限制及突破方法》的内容介绍就到此结束，如果有什么疑问或者建议，可以在golang学习网公众号下多多回复交流；文中若有不正之处，也希望回复留言以告知！