消息系统设计与实现

Posted 绳锯木断，水滴石穿

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了消息系统设计与实现相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文／JC_Huang（简书作者）
原文链接：http://www.jianshu.com/p/f4d7827821f1
著作权归作者所有，转载请联系作者获得授权，并标注“简书作者”。

产品分析

首先我们来看一下市场上关于消息的实现是怎么样的。

简书

简书的消息系统主要分了两种

  • 简信
  • 提醒

简信
简信的性质其实跟私信是一样的，是用户发送给用户的一则消息，有具体的信息内容。

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简书简信

提醒
而提醒，则是系统发送的一则消息，其文案格式是固定的，并且对特殊对象一般拥有超链接。

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简书提醒

知乎

知乎跟简书一样，主要分了两种：

  • 私信
  • 消息

私信
跟简书一样，使用户发送给用户的一则消息，也可以是管理员发送给用户的消息。

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知乎私信

消息
知乎的消息比简书的提醒有过之而无不及，知乎会对多条相似的消息进行聚会，以达到减轻用户阅读压力的体验。

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知乎消息

消息的三种分类

通过两种产品的简单分析，得出他们的消息有两种分类，在这基础上，我们再加上一种：公告。
公告的主要性质是系统发送一则含有具体内容的消息，站内所有用户都能读取到这条消息。
所以，消息有三种分类：

  1. 公告 Announce
  2. 提醒 Remind
  3. 私信 Message

提醒的语言分析

我们从简书取一组提醒样本：

  • 3dbe1bd90774 关注了你
  • magicdawn 喜欢了你的文章 《单点登录的三种实现方式》
  • 无良程序 喜欢了你的文章 《基于RESTful API 怎么设计用户权限控制？》
  • alexcc4 喜欢了你的文章 《在Nodejs中贯彻单元测试》
  • 你在《基于RESTful API 怎么设计用户权限控制？》中收到一条 cnlinjie 的评论
  • 你的文章《Session原理》已被加入专题 《ios开发》

分析句子结构，提醒的内容无非就是

「谁对一样属于谁的事物做了什么操作」
「someone do something in someone‘s something」

someone = 提醒的触发者，或者发送者，标记为sender
do something = 提醒的动作，评论、喜欢、关注都属于一个动作，标记为action
something = 提醒的动作作用对象，这就具体到是哪一篇文章，标记为target
someone‘s = 提醒的动作作用对象的所有者，标记为targetOwner

这就清楚了，sender和targetOwner就是网站的用户，而target是具体到哪一篇文章，如果提醒的对象不仅仅局限于文章，还有其他的话，就需要增加一项targetType，来标记目标是文章还是其他的什么。而action，则是固定的，整个网站会触发提醒的动作可能就只有那几样：评论、喜欢、关注.....（或者其他业务需要提醒的动作）

消息的两种获取方式

  • 推 Push
  • 拉 Pull

以知乎为例
推的比较常见，需要针对某一个问题维护着一张关注者的列表，每当触发这个问题推送的条件时（例如有人回答问题），就把这个通知发送给每个关注者。

拉的相对麻烦一点，就是推的反向，例如每个用户都有一张关注问题的列表，每当用户上线的时候，对每个问题进行轮询，当问题的事件列表出现了比我原本时间戳大的信息就进行拉取。

而我们则根据消息的不同分类采用不同的获取方式：
通告和提醒，适合使用拉取的方式，消息产生之后，会存在消息表中，用户在某一特定的时间根据自己关注问题的表进行消息的拉取，然后添加到自己的消息队列中，

信息，适合使用推的方式，在发送者建立一条信息之后，同时指定接收者，把消息添加到接收者的消息队列中。

订阅

根据提醒使用拉取的方式，需要维护一个关注某一事物的列表。
这种行为，我们称之为：「订阅」Subscribe

一则订阅有以下三个核心属性：

  • 订阅的目标 target
  • 订阅的目标类型 targetType
  • 订阅的动作 action

比如我发布了一篇文章，那么我会订阅文章《XXX》的评论动作，所以文章《XXX》每被人评论了，就需要发送一则提醒告知我。

订阅的规则还可以扩展
我喜欢了一篇文章，和我发布了一篇文章，订阅的动作可能不一样。
喜欢了一篇文章，我希望我订阅这篇文章更新、评论的动作。
而发布了一篇文章，我希望我只是订阅这篇文章的评论动作。

这时候就需要多一个参数：subscribReason
不同的subscribReason，对应着一个动作数组，
subscribReason = 喜欢，对应着 actions = [更新，评论]
subscribReason = 发布，对应着 actions = [评论]

订阅的规则还还可以扩展
用户可能会有一个自己的订阅设置，比如对于所有的喜欢的动作，我都不希望接收。
比如Knewone的提醒设置

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Knewone提醒设置

所以我们需要再维护一个表：SubscriptionConfig，来存放用户的提醒设置。
并且，当用户没有提醒设置的时候，可以使用系统提供的一套默认设置：defaultSubscriptionConfig

聚合

如果我发布了一篇文章《XXX》，在我不在线的时候，被评论了10遍，当我一上线的时候，应该是收到十条信息类似于：「谁谁谁评论了你的文章《XXX》」?
还是应该收到一条信息：「甲、乙、丙、丁...评论了你的文章《XXX》」?

知乎在聚合上做的很优秀，要知道他们要实现这个还是挺有技术的：
知乎的消息机制，在技术上如何设计与规划？
网站的消息（通知）系统一般是如何实现的？

关于这部分功能，我们还没有具体的实现方法，暂时也无法讲得更加详细。⊙﹏⊙

五个实体

通过上面的分析，大概知道做这个消息系统，需要哪些实体类：

  1. 用户消息队列 UserNotify
  2. 用户 User
  3. 订阅 Subscription
  4. 订阅设置 SubscriptionConfig
  5. 消息 Notify
    • 通告 Announce
    • 提醒 Remind
    • 信息 Message

行为分解

说了这么多，整理一下整个消息流程的一些行为：

  • 系统或者管理员，创建消息
    • createNotify (make announce | remind | message)
  • 用户，订阅消息，取消订阅
    • subscribe, cancelSubscription
  • 用户管理订阅设置
    • getSubscriptionConfig, updateSubscriptionConfig
  • 用户，拉取消息
    • pullNotify (pull announce | remind | message | all)
  • 用户，查询消息队列
    • getUserNotify(get announce | remind | message | all)
  • 用户阅读消息
    • read
 
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模型设计

Notify

id            : {type: ‘integer‘, primaryKey: true},        // 主键
content     : {type: ‘text‘},    // 消息的内容
type        : {type: ‘integer‘, required: true, enum: [1, 2, 3]},  // 消息的类型，1: 公告 Announce，2: 提醒 Remind，3：信息 Message
target      : {type: ‘integer‘},    // 目标的ID
targetType  : {type: ‘string‘},    // 目标的类型
action      : {type: ‘string‘},    // 提醒信息的动作类型
sender      : {type: ‘integer‘},    // 发送者的ID
createdAt    : {type: ‘datetime‘, required: true}

Save Remind
消息表，我们需要target、targetType字段，来记录该条提醒所关联的对象。而action字段，则记录该条提醒所关联的动作。
比如消息：「小明喜欢了文章」
则：

target = 123,  // 文章ID
targetType = ‘post‘,  // 指明target所属类型是文章
sender = 123456  // 小明ID

Save Announce and Message
当然，Notify还支持存储公告和信息。它们会用到content字段，而不会用到target、targetType、action字段。

UserNotify

id            : {type: ‘integer‘, primaryKey: true},        // 主键
isRead      : {type: ‘boolean‘, required: true},   
user        : {type: ‘integer‘, required: true},  // 用户消息所属者
notify      : {type: ‘integer‘, required: true}   // 关联的Notify
createdAt    : {type: ‘datetime‘, required: true}

我们用UserNotify来存储用户的消息队列，它关联一则提醒(Notify)的具体内容。
UserNotify的创建，主要通过两个途径：

  1. 遍历订阅(Subscription)表拉取公告(Announce)和提醒(Remind)的时候创建
  2. 新建信息(Message)之后，立刻创建。

Subscription

target      : {type: ‘integer‘, required: true},    // 目标的ID
targetType  : {type: ‘string‘, required: true},    // 目标的类型
action      : {type: ‘string‘},   // 订阅动作,如: comment/like/post/update etc.
user        : {type: ‘integer‘}，
createdAt    : {type: ‘datetime‘, required: true}

订阅，是从Notify表拉取消息到UserNotify的前提，用户首先订阅了某一个目标的某一个动作，在此之后产生这个目标的这个动作的消息，才会被通知到该用户。
如：「小明关注了产品A的评论」，数据表现为：

target: 123,  // 产品A的ID
targetType: ‘product‘,
action: ‘comment‘,
user: 123  // 小明的ID

这样，产品A下产生的每一条评论，都会产生通知给小明了。

SubscriptionConfig

action: {type: ‘json‘, required: true},   // 用户的设置
user: {type: ‘integer‘}

不同用户可能会有不一样的订阅习惯，在这个表中，用户可以统一针对某种动作进行是否订阅的设置。而默认是使用系统提供的默认配置：

defaultSubscriptionConfig: {
  ‘comment‘   : true,    // 评论
  ‘like‘      : true,    // 喜欢
}

在这套模型中，targetType、action是可以根据需求来扩展的，例如我们还可以增加多几个动作的提醒：hate被踩、update被更新....诸如此类。

配置文件 NotifyConfig

// 提醒关联的目标类型
targetType: {
  PRODUCT : ‘product‘,    // 产品
  POST    : ‘post‘    // 文章
},

// 提醒关联的动作
action: {
  COMMENT   : ‘comment‘,  // 评论
  LIKE      : ‘like‘,     // 喜欢
},

// 订阅原因对应订阅事件
reasonAction: {
  ‘create_product‘  : [‘comment‘, ‘like‘]
  ‘like_product‘    : [‘comment‘],
  ‘like_post‘       : [‘comment‘],
},

// 默认订阅配置
defaultSubscriptionConfig: {
  ‘comment‘   : true,    // 评论
  ‘like‘      : true,    // 喜欢
}

服务层 NotifyService

NotifyService拥有以下方法:

  • createAnnounce(content, sender)
  • createRemind(target, targetType, action, sender, content)
  • createMessage(content, sender, receiver)
  • pullAnnounce(user)
  • pullRemind(user)
  • subscribe(user, target, targetType, reason)
  • cancelSubscription(user, target ,targetType)
  • getSubscriptionConfig(userID)
  • updateSubscriptionConfig(userID)
  • getUserNotify(userID)
  • read(user, notifyIDs)

各方法的处理逻辑如下：

createAnnounce(content, sender)

  1. 往Notify表中插入一条公告记录

createRemind(target, targetType, action, sender, content)

  1. 往Notify表中插入一条提醒记录

createMessage(content, sender, receiver)

  1. 往Notify表中插入一条信息记录
  2. 往UserNotify表中插入一条记录，并关联新建的Notify

pullAnnounce(user)

  1. 从UserNotify中获取最近的一条公告信息的创建时间: lastTime
  2. 用lastTime作为过滤条件，查询Notify的公告信息
  3. 新建UserNotify并关联查询出来的公告信息

pullRemind(user)

  1. 查询用户的订阅表，得到用户的一系列订阅记录
  2. 通过每一条的订阅记录的target、targetType、action、createdAt去查询Notify表，获取订阅的Notify记录。（注意订阅时间必须早于提醒创建时间）
  3. 查询用户的配置文件SubscriptionConfig，如果没有则使用默认的配置DefaultSubscriptionConfig
  4. 使用订阅配置，过滤查询出来的Notify
  5. 使用过滤好的Notify作为关联新建UserNotify

subscribe(user, target, targetType, reason)

  1. 通过reason，查询NotifyConfig，获取对应的动作组:actions
  2. 遍历动作组，每一个动作新建一则Subscription记录

cancelSubscription(user, target ,targetType)

  1. 删除user、target、targetType对应的一则或多则记录

getSubscriptionConfig(userID)

  1. 查询SubscriptionConfig表，获取用户的订阅配置

updateSubscriptionConfig(userID)

  1. 更新用户的SubscriptionConfig记录

getUserNotify(userID)

  1. 获取用户的消息列表

read(user, notifyIDs)

  1. 更新指定的notify，把isRead属性设置为true

时序图

提醒的订阅、创建、拉取

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提醒的订阅、创建、拉取


我们可以在产品创建之后，调用NotifyService.subscribe方法，
然后在产品被评论之后调用NotifyService.createRemind方法，
再就是用户登录系统或者其他的某一个时刻调用NotifyService.pullRemind方法，
最后在用户查询消息队列的时候调用NotifyService.getUserNotify方法。

公告的创建、拉取

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公告的创建、拉取


在管理员发送了一则公告的时候，调用NotifyService.createAnnounce方法，
然后在用户登录系统或者其他的某一个时刻调用NotifyService.pullAnnounce方法，
最后在用户查询消息队列的时候调用NotifyService.getUserNotify方法。

信息的创建

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信息的创建


信息的创建，只需要直接调用NotifyService.createMessage方法就可以了，
在下一次用户查询消息队列的时候，就会查询这条信息。

 

 
 

以上是关于消息系统设计与实现的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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