基于Netty，从零开发一个IM即时通讯

Posted 2023-03-12 wecloud1314

可以说几乎所有高实时性的应用场景都需要用到IM技术。本篇将带大家从零开始搭建一个轻量级的IM服务端。麻雀虽小，五脏俱全，我们搭建的IM服务端实现以下功能：

 

    1）一对一的文本消息、文件消息通信；2）每个消息有“已发送”/“已送达”/“已读”回执；3）存储离线消息；4）支持用户登录，好友关系等基本功能；5）能够方便地水平扩展。

通过这个项目能学到很多后端必备知识：

    1）rpc通信；2）数据库；3）缓存；4）消息队列；5）分布式、高并发的架构设计；6）docker部署。

我们先从最简单的特性开始实现：一个普通消息的发送。

我们现在有两个用户：Alice和Bob连接到了服务器，当Alice发送消息message(hello)给Bob，服务端接收到消息，根据消息的destId进行转发，转发给Bob。

那我们要怎么来实现回执的发送呢？

我们定义一种回执数据格式ACK，MsgType有三种，分别是sent（已发送）,delivered（已送达）, read（已读）。

当服务端接受到Alice发来的消息时：

1）向Alice发送一个sent(hello)表示消息已经被发送到服务器：

2）服务器把hello转发给Bob后，立刻向Alice发送delivered(hello)表示消息已经发送给Bob：

3）Bob阅读消息后，客户端向服务器发送read(hello)表示消息已读：

这个消息会像一个普通聊天消息一样被服务器处理，最终发送给Alice。

 

在服务器这里不区分ChatMsg和AckMsg，处理过程都是一样的：解析消息的destId并进行转发。

当用户量越来越大，必然需要增加服务器的数量，用户的连接被分散在不同的机器上。此时，就需要存储用户连接在哪台机器上。

我们引入一个新的模块来管理用户的连接信息。

这样我们就能够对用户连接状态进行管理了，具体的实现应考虑服务的用户量、期望性能等进行实现。

此处我们使用redis来实现，将userId和connectorId的关系以key-value的形式存储。

除此之外，还需要一个模块在不同的机器上转发消息，如下结构：

此时我们的服务被拆分成了connector和transfer两个模块，connector模块用于维持用户的长链接，而transfer的作用是将消息在多个connector之间转发。即时通讯聊天软件app开发可以加小蓝豆的v：weikeyun24咨询

现在Alice和Bob连接到了两台connector上，那么消息要如何传递呢？

1）Alice上线，连接到机器[1]上时：

    1.1）将Alice和它的连接存入内存中。1.2）调用user status的online方法记录Alice上线。

2）Alice发送了一条消息给Bob：

    2.1）机器[1]收到消息后，解析destId，在内存中查找是否有Bob。2.2）如果没有，代表Bob未连接到这台机器，则转发给transfer。

3）transfer调用user status的getConnectorId(Bob)方法找到Bob所连接的connector，返回机器[2]，则转发给机器[2]。

引入user status模块管理用户连接，transfer模块在不同的机器之间转发，使服务可以水平扩展。为了满足实时转发，transfer需要和每台connector机器都保持长链接。

如果用户当前不在线，就必须把消息持久化下来，等待用户下次上线再推送，这里使用mysql存储离线消息。

为了方便地水平扩展，我们使用消息队列进行解耦：

• 1）transfer接收到消息后如果发现用户不在线，就发送给消息队列入库；
• 2）用户登录时，服务器从库里拉取离线消息进行推送。