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IM多端登录与消息漫游架构随想

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提问:什么是多端登录?

回答:以微信为例,可以PC端,phone端同时登录,同时收发消息。

需要注意的是,一个端只能登录一个实例,例如同一个QQ号,在pc1上登录,再到pc2上登录,后者会把前者踢出,pc1会收到通知“你已在别处登录xxoo”。

提问:什么是消息漫游?

回答:在任何一个终端的任何一个实例登录qq,都能够拉取到所有历史聊天消息,这个就是消息漫游。

微信目前只支持“多点登录”同时收发在线消息,没有实现“消息漫游”,潜台词是:登出手机微信,登录PC微信,聊天,再登录手机微信,是看不到历史消息的。

【架构回顾】

整个即时通讯架构可以抽象成这么几层:

(1)客户端:例如pc微信,手机qq

(2)服务端:

(2.1)入口层gate集群:能够水平扩展,保持与客户端的连接

(2.2)逻辑层logic、路由层router集群:高可用可扩展,实现业务逻辑,进行消息的路由

(2.3)cache:高可用cache集群,用来存储用户的在线状态,与接入节点(用户具体连接在哪个gate节点)

(2.4)db:固化存储消息,群信息,好友关系链等信息

一个典型的消息投递流程如上图步骤1-5:

(1)用户A登录在gate1上,发出消息

(2)gate1将消息给logic/router

(3)logic/router查询接收方的在线状态(B在线,C不在线)

(4)例如接收方C不在线,存储离线

(4)例如接收方B在线,且登录在gate2上,消息投递给gate2

(5)gate2将消息投递给B

【接收方多点登陆】

接收方多点登录,pc也登录,phone也登录,后一端登录不会将前一端踢出,cache中存储状态与登录点时,不再以user_id为key,改为以user_id+终端类型为key即可。

B:online(状态),gate2(登录点)

改为

B+pc:online(状态),gate2(登录点)

B+phone:online(状态),gate3(登录点)

当用户A给用户B发送消息时,取出所有B的登录点,进行消息群发即可(如上图中步骤4与步骤5)。

【发送方多点登陆】

有朋友可能要问,发送方和多点登录有什么关系?

假设用户A登录了两个点,A1和A2;用户B登录了两个点B1和B2

A(A1发出的)发送消息给B(B1和B2)

B(B1发出的)发送消息给A(A1和A2)

不就可以了么?

其实不然,A(A1发出的)发送消息给B(B1和B2),B(B1发出的)发送消息给A(A1和A2)

A2端虽然收到了所有B回复的消息,但消息其实是在A1端发出的,故A2端只知道聊天消息的一半(所有B的回复),缺失了聊天的上下文(所有A1端的发出)

故,如果发送方也进行了多点登录,发送出去的任何消息,除了要投递给多点登录的接收方,还需要投递给多点登录的发送方。

如上图,发送方A和接收方B都进行了多点登陆,cache中存储的信息为:

A+pc:online(状态),gate0(登录点)

A+phone:online(状态),gate1(登录点)

B+pc:online(状态),gate2(登录点)

B+phone:online(状态),gate3(登录点)

当用户A(phone端)给用户B发送消息时,除了要投递给B的所有多点登录端,还需要投递给A多点登陆的其他端(pc端),如上图中步骤4与步骤5。

只有这样,才能在所有用户的所有端,恢复与还原双方聊天的上下文。

【消息漫游】

如果业务不需要支持“消息漫游”的功能,对于在线消息,如果用户接收到,是不需要存储到数据库的。但如果要支持“换一台机器也能看到历史的聊天消息”,就需要对所有消息进行存储了。

消息投递如上图,用户A发送消息给用户B,虽然B在线,仍然要增加一个步骤2.5,在投递之前进行存储,以备B的其他端登陆时,可以拉取到历史消息。

消息拉取如上图,原本不在线的B(phone端),又重新登录了,ta怎么拉取历史消息?只需要在客户端本地存储一个上一次拉取到的msg_id(time),到服务端重新拉取即可。

这里还有个问题,由于服务端存储所有消息成本是非常高的,所以一般“消息漫游”是有时间(或者消息数)限制,不能拉取所有所有几年前的历史消息,只能拉取3个月内的云端消息。

【总结】

“多点登录”是指多个端同时登录一个帐号,同时收发消息,关键点是:

(1)需要在服务端存储同一个用户多个端的状态与登陆点

(2)发出消息时,要对发送方的多端与接收端的多端,都进行消息投递

“消息漫游”是指一个用户在任何端,都可以拉取到历史消息,关键点是:

(1)所有消息存储在云端

(2)每个端本地存储last_msg_id,在登录时可以到云端同步历史消息

(3)云端存储所有消息成本较高,一般会对历史消息时间(或者条数)进行限制

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