浅析即时通讯开发实时信息推送服务器DDPush

Posted 2022-09-14 wecloud1314

IM(Instant Messaging)即时通讯系统，从1996年ICQ的出现，到国际巨头割据的今天，已经深刻地影响了互联网，甚至人类社会的变化。从移动互联网时代开始，即时通讯系统更是加剧演变进化，除了ios和android提供全世界范围的Push Notification Service，还形成了各种开放的云推送平台与服务，成为巨头厮杀圈地的战场。在可预见的物联网前景下，相信IM即时通讯系统将会进一步进化，成为物联智能时代的IT基础设施之一。

 

然而，到目前为止，即时通讯（包括其衍生的云推送平台与服务）一直被赋予高难度、高投入的标签，似乎成了强者的专属，普通开发者和中小型IT公司的业务大都依赖现有的第三方产品或服务，先不说可能面临高额的收费，从信息安全角度来说，把自己的客户与业务建立在第三方服务的基础上，也让很多人心存顾虑。虽然业界也有各种较流行的开源实现，但其普及程度还比较低。另外，由于目前的开源实现，普遍基于较高级的应用层面（例如：XMPP），所以其实现较为复杂，普通技术人员不容易掌控和二次开发，并且越高级的应用，其通用性往往越低。

DDPush的思路

DDPush的出发点，是绕过已有的各种门槛和障碍，寻求另外一种简单有效的方法，来尝试折衷地实现移动互联网、物联网时代IM系统需求。DDPush的目的是帮助中小型应用和个人开发者，较容易地跨过IM系统的基本门槛，而不是挑战和取代已有的业界标准和产品。DDPush，任意门推送服务器，只是另外一道门，也许能打开另外一个世界，但绝不是包含整个世界。

DDPush的思路，有点类似MQTT，重新定义了一套较简单和低级的网络通讯协议，来达到更小的流量、更高的效率、以及更好的通用性。而DDPush和MQTT的区别在于，DDPush更为简单，放弃了QoS，只实现极为简单的实时通讯需求，剩下的更多是交由应用层去控制。另外，DDPush实现并主推UDP方式，大为降低网络通信成本和服务器承载成本，提高了容量和效率。

这个特点是DDPush与其他方案一个区别所在。DDPush认为可靠性、完整性，更多是应该由应用层去控制的，而不是网络通信层。理由是在移动互联网、无线物联网的环境下，网络本身就是非常不稳定的因素（至少在很长一段时间内都会是这样），因此不能寄望其能完美地工作，需要应用层的保证。例如：当收到一封邮件的时候，应该是尝试发出一个通知告诉邮箱所有者有新邮件达到，即使通知失败了，也不影响直接登录邮箱查看新邮件，同时也应保留再次通知的可能。设想一下，如果仅仅因为实时通知失败了，就连新邮件都丢失的话，岂不是本末倒置？

DDPush的策略

因此，DDPush采取的策略是：不努力保证单次数据包的实时和必然到达，改为可能的多次通知直至终端主动确认，来提高“通知”的最终成功率。换句话说，DDPush牺牲部分的实时性，来换取更高的成功率，信息可能即时达到，也可能十几分钟后到达，甚至几天后到达（如果终端几天后上线的话），但一般总会到达。（当然，需要实时的时候还是可以实现的，因为DDPush的行为是可配置的，也支持TCP模式）即时通讯聊天软件app开发可以加蔚可云的v：weikeyun24咨询

 

正因为如此，DDPush主推UDP协议，DDPush的通信协议格式就类似UDP协议，基于包的形式而不是流的形式，不依赖包的顺序。不过，DDPush同时也用TCP实现了相同的协议，有需要的情况下只要打开TCP模式即可。这里需要声明的是：UDP模式的服务器容量，是TCP的几十倍甚至上百倍，请使用者自行权衡。

注：在设计DDPush的早期，作者也曾考虑引入部分QoS的功能，例如重发次数、重发策略等。但最后作者决定放弃大部分QoS功能，把这些问题留给应用层去控制，将更精确更实用，也能大大简化DDPush的复杂度和提高容量与效率。毕竟，业务逻辑由应用层去控制，在线终端的数量由DDPush去保证，各司其职，应该是一种更恰当的方式。就好像邮件是否已读，应该由邮件系统控制，而不是新邮件提醒功能去完成。

不过，DDPush并不是完全没有QoS功能，只是采取了更简单的，和MQTT三种QoS级别都不一样的QoS功能：等待终端确认；外加应用层、终端实现的个性化配合手段，达到更大的自由度。

通用终端的支持

DDPush采取UDP协议的另外一个好处，是对终端设备的通用支持。对于常见操作系统（Windows、Android等）来说，网络操作的支持完全不是问题，只是程序通用性的问题。而对于很多嵌入式Linux系统、普通硬件设备来说，要实现完整的网络通信协议，特别是TCP这种高级应用层协议，是非常困难甚至有时候是不太可能的任务（与芯片、板卡的能力和成本有关），所以是本质的通用性问题。而对于UDP，普通硬件设备和嵌入式系统则能较好地支持，因为其复杂度、难度都低很多，各方面要求也相应降低。DDPush采用二进制网络通信协议，而不是文本协议，这也与很多硬件设备有更多的契合点。这些特点和MQTT很类似，不过目前MQTT协议是基于TCP协议而不是UDP。

使用DDPush的方式

对于XMPP等其他方式，很多开发者习惯直接使用其来传递信息内容。而DDPush提倡传递“控制信息”，类似FTP的工作模式。即：通过DDPush来传递命令和控制信息，真正的内容信息建议终端使用常见的HTTP GET或者新建TCP连接的方式，连接到应用服务器（而不是DDPush服务器）获取。这里还会涉及安全验证、内容有效性等方面的需求，而DDPush不致力于解决类似的问题（MQTT则包括安全验证等规则）。DDPush专注在“通知的下发和确认”方面。

事情其实很简单

DDPush不管是协议本身，还是代码实现，其实都是很简单的。因此，开发者很容易进行改造和二次开发，或者按照自己的需要重新改写。整个DDPush服务器的Java代码量很少，目前只有200K，编译后的二进制文件不到100k，对于大部分开发者来说要读懂，相信并不困难。这也是DDPush希望达到的效果，让即时通讯、推送成为家常菜，而不是满汉全席。