IM系统关键点梳理
IM系统基础-IM系统结构

IM系统基础-IM系统结构

从一个 IM 系统开发者的角度看,聊天系统大概由这几大部分组成:客户端、接入服务、业务处理服务、存储服务和外部接口服务。

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客户端。客户端一般是用户用于收发消息的终端设备,内置的客户端程序和服务端进行网络通信,用来承载用户的互动请求和消息接收功能。

接入服务。接入服务可以认为是服务端的门户,为客户端提供消息收发的出入口。发送的消息先由客户端通过网络给到接入服务,然后再由接入服务递交到业务层进行处理。

接入服务主要有四块功能:

  • 连接保持

    当服务端有消息需要推送给客户端时,也是将经过业务层处理的消息先递交给接入层,再由接入层通过网络发送到客户端。

  • 协议解析

    在很多基于私有通信协议的 IM 系统实现中,接入服务还提供协议的编解码工作,编解码实际主要是为了节省网络流量,系统会针对传输的内容进行紧凑的编码(比如 Protobuf),为了让业务处理时不需要关心这些业务无关的编解码工作,一般由接入层来处理。

  • Session 维护

    session 的作用是标识“哪个用户在哪个 TCP 连接”,用于后续的消息推送能够知道,如何找到接收人对应的连接来发送。

  • 消息推送

    接入服务还负责最终消息的推送执行,也就是通过网络连接把最终的消息从服务器传输送达到用户的设备上。

业务处理服务。业务处理服务是真正的消息业务逻辑处理层,比如消息的存储、未读数变更、更新最近联系人等,这些内容都是业务处理的范畴。

我们可以想象得到,业务处理服务是整个 IM 系统的中枢大脑,负责各种复杂业务逻辑的处理。

就好比你的信到达分拨中心后,分拨中心可能需要给接收人发条短信告知一下,或者分拨中心发现接收人告知过要拒绝接收这个发送者的任何信件,因此会在这里直接把信件退回给发信人。

存储服务。这个比较好理解,账号信息、关系链,以及消息本身,都需要进行持久化存储。

另外一般还会有一些用户消息相关的设置,也会进行服务端存储,比如:用户可以设置不接收某些人的消息。我们可以把它理解成辖区内所有人的通信地址簿,以及储存信件的仓库。

外部接口服务。由于手机操作系统的限制,以及资源优化的考虑,大部分 App 在进程关闭,或者长时间后台运行时,App 和 IM 服务端的连接会被手机操作系统断开。这样当有新的消息产生时,就没法通过 IM 服务再触达用户,因而会影响用户体验。

为了让用户在 App 未打开时,或者在后台运行时,也能接收到新消息,我们会将消息给到第三方外部接口服务,来通过手机操作系统自身的公共连接服务来进行操作系统级的“消息推送”,通过这种方式下发的消息一般会在手机的“通知栏”对用户进行提醒和展示。

这种最常用的第三方系统推送服务有苹果手机自带的 APNs(Apple Push Notification service)服务、安卓手机内置的谷歌公司的 GCM(Google Cloud Messaging)服务等。

但 GCM 服务在国内无法使用,为此很多国内手机厂商在各自手机系统中,也提供类似的公共系统推送服务,如小米、华为、OPPO、vivo 等手机厂商都有相应的 SDK 提供支持。

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