1 소개
나는 건국 기념일 전에 작년에 공유했다 불러올 수 있습니다 정기 독자 " 기술적 건조 제품은 : 처음부터 당신에게 백만 메시지 푸시 시스템을 가르 칠 수 있도록 설계 ", 나는 어떤 친구는 여전히 희망, 텍스트의 의사 코드의 일부를 게시하고 있지만 직접 소스 코드의 일부를 실행할 수 있습니다 공유 할 수 있습니다. 글쎄, 나는 가난 말할 것도 없다 의심 (정말 가난 때문에를 ..), I는 용량 라인과 절대적으로 불가능하다 코드, 그래서 큰 싸움을 끌어 준비가이 키보드를 의심 - IM 배포 자유 라인과 세트 밖으로! ^ _ ^!
-이 글은 내가 개발 학습자 용으로 설계된 IM IM 시스템 문서화 CIM 개발자가 IM의 수평 확장 할 수 있습니다 자신을 구축하는 데 도움이되는 몇 가지 구성 요소를 제공하면서, (CROSS-IM 전체 이름).
이 문서와 CIM 코드의 연구를 통해 다음과 같은 정보를 얻을 수 있습니다 :
1) 어떻게 나를 용서 용서, 조금 약함 (처음부터 CIM 고객 IM을 개발하는 방법)
2) 어떻게 IM의 분산 아키텍처를 설계하는;
3) IM 아키텍처를 배포 얼마나 코드 및 관련 기술에 그것들을 달성했다.
CIM 서 소스 주소를 지원하는이 문서 :
메인 이미지 : https://github.com/crossoverJie/cim
대체 거울 : https://github.com/52im/cim
* 팁 : 등 네트워크 프로그래밍, IM 이론, 어느 정도의 지식을 가지고 당신을 필요로이 문서와 CIM 소스를 읽고 당신이가없는 경우 "를 참조하시기 바랍니다 시작 하나가 충분하다 : 0에서 모바일 엔드 IM을 개발 " 그리고 완전히!
동기화에 발표 된이 문서 : http://www.52im.net/thread-2775-1-1.html
2, 저자 소개
crossoverJie (첸 지에) : (90)는, 지금 충칭 돼지 네트워크 제한에서 정보 공학의 충칭 연구소를 졸업했다.
3, 데모를 실행
두 특별히 기록 된 비디오 프리젠 테이션 (그룹 채팅, 개인 채팅), 당신은 비디오 버전 데모를 보려면 아래 링크를 클릭 할 수 있습니다.
CIM의 속삭임 비디오 프리젠 테이션 : https://www.bilibili.com/video/av39405821
CIM 그룹 채팅 비디오 프리젠 테이션 : https://www.bilibili.com/video/av39405501
4, 건축 디자인
의는 특정 아키텍처를 살펴 보자 :
아키텍처 설명 :
1) SpringBoot를 구성하는데 사용되는 다양한 구성 요소를 CIM;
2) 건설의 Netty + 구글 프로토콜 버퍼 하단 통신;
3) 레디 스 각 클라이언트 계정 정보, 온라인 상태의 라우팅 정보를 저장하는 단계;
4) IM-서버 서비스 및 검색에 사육사에 서명합니다.
전반적으로 다음과 같은 모듈로 구성되어 있습니다 :
1) CIM 서버 - IM 서버 : 투명 메시지, 푸시 메시지 기능 전달, 클라이언트 접속을 수신하기위한 수단. 클러스터 배포를 지원합니다;
2) CIM-미래 route-- 메시지 라우팅 서버 : 메시지 라우팅, 메시지 전달, 사용자 로그인, 사용자의 오프라인 및 일부 운영 도구 (온라인 사용자 등)을 처리하기위한 수단;
3) CIM 클라이언트 - IM 클라이언트 : 최종 사용자에게 메시지, 그리고 통신 등 (그룹 채팅, 개인 채팅)를 시작하는 명령을 시작하고, 사용하기 쉬운 일반적인 명령의 일부를 만들었습니다.
도 5를 참조하면, 논리 흐름도
전체 공정은 다음 흐름도 비교적 간단하다 :
프로세스는 다음과 같이 설명된다 :
클라이언트 경로를 개시에 1)의 로그;
2) 클라이언트로 사용 가능한 성공적인 로그인 IM-서버를 선택하고 저장 경로 레디 스에서 사육사에 정보를 기록;
3) IM 서버에게 클라이언트가 성공 후 심박 채 연결 길이를 개시한다;
4) 상기 단말 상태 정보를 오프라인으로 통해 클라이언트 경로를 제거한다.
그것은 다음 단계를 필요로 할 때 우리 자신의 배포 :
1) 상기 미들웨어 기준을 설정 레디 스 , 사육사는 ;
지원 레벨 만이 동일한 사육사 수를 등록 할 필요가 연장되도록 2) 배치 CIM 서버, 이것은 실제 IM 서버는 성능 요건을 충족시키기 위해,이고;
3）部署 cim-forward-route，这是路由服务器，所有的消息都需要经过它。由于它是无状态的，所以也可以利用 Nginx 代理提高可用性；
4）cim-client 真正面向用户的客户端；启动之后会自动连接 IM 服务器便可以在控制台收发消息了。
更多使用介绍可以参考快速启动。
接下来各章将重点看看具体的详细设计实现，比如群聊、私聊消息如何流转；IM 服务端负载均衡；服务如何注册发现等等。
6、IM 服务端
先来看看服务端：主要是实现客户端上下线、消息下发等功能。
首先是服务启动：
由于是在 SpringBoot 中搭建的，所以在应用启动时需要启动 Netty 服务。
从 pipline 中可以看出使用了 Protobuf 的编解码（具体报文在客户端中分析，相关知识请见：《Protobuf通信协议详解：代码演示、详细原理介绍等》）。
7、注册发现
需要满足 IM 服务端的水平扩展需求，所以 cim-server 是需要将自身数据发布到注册中心的。这里参考之前分享的《搞定服务注册与发现》有具体介绍。
所以在应用启动成功后需要将自身数据注册到 Zookeeper 中：
最主要的目的就是将当前应用的 ip + cim-server-port+ http-port 注册上去：
上图是我在演示环境中注册的两个 cim-server 实例（由于在一台服务器，所以只是端口不同）。这样在客户端（监听这个 Zookeeper 节点）就能实时的知道目前可用的服务信息。
8、登录
当客户端请求 cim-forward-route 中的登录接口（详见下文）做完业务验证（就相当于日常登录其他网站一样）之后，客户端会向服务端发起一个长连接。
如之前的流程所示：
这时客户端会发送一个特殊报文，表明当前是登录信息。服务端收到后就需要将该客户端的 userID 和当前 Channel 通道关系保存起来。
同时也缓存了用户的信息，也就是 userID 和 用户名。
9、离线消息
当客户端断线后也需要将刚才缓存的信息清除掉。
同时也需要调用 route 接口清除相关信息（具体接口看下文）。
10、IM 路由
从架构图中可以看出，路由层是非常重要的一环；它提供了一系列的 HTTP 服务承接了客户端和服务端。
目前主要是以下几个接口。
10.1 注册接口
由于每一个客户端都是需要登录才能使用的，所以第一步自然是注册。
这里就设计的比较简单，直接利用 Redis 来存储用户信息；用户信息也只有 ID 和 userName 而已。只是为了方便查询在 Redis 中的 KV 又反过来存储了一份 VK，这样 ID 和 userName 都必须唯一。
10.2 登录接口
这里的登录和 cim-server 中的登录不一样，具有业务性质：
具体的流程：
1）登录成功之后需要判断是否是重复登录（一个用户只能运行一个客户端）；
2）登录成功后需要从 Zookeeper 中获取服务列表（cim-server）并根据某种算法选择一台服务返回给客户端；
3）登录成功之后还需要保存路由信息，也就是当前用户分配的服务实例保存到 Redis 中。
为了实现只能一个用户登录，使用了 Redis 中的 set 来保存登录信息；利用 userID 作为 key ，重复的登录就会写入失败。
类似于 Java 中的 HashSet，只能去重保存。
获取一台可用的路由实例也比较简单：
1）先从 Zookeeper 获取所有的服务实例做一个内部缓存；
2）轮询选择一台服务器（目前只有这一种算法，后续会新增）。
当然要获取 Zookeeper 中的服务实例前自然是需要监听 cim-server 之前注册上去的那个节点。
具体代码如下：
也是在应用启动之后监听 Zookeeper 中的路由节点，一旦发生变化就会更新内部缓存。这里使用的是 Guava 的 cache，它基于 ConcurrentHashMap，所以可以保证清除、新增缓存的原子性。
10.3 群聊接口
这是一个真正发消息的接口，实现的效果就是其中一个客户端发消息，其余所有客户端都能收到！流程肯定是客户端发送一条消息到服务端，服务端收到后在上文介绍的 SessionSocketHolder 中遍历所有 Channel（通道）然后下发消息即可。服务端是单机倒也可以，但现在是集群设计。所以所有的客户端会根据之前的轮询算法分配到不同的 cim-server 实例中。
因此就需要路由层来发挥作用了。
路由接口收到消息后首先遍历出所有的客户端和服务实例的关系。
路由关系在 Redis 中的存放如下：
由于 Redis 单线程的特质，当数据量大时；一旦使用 keys 匹配所有 cim-route:* 数据，会导致 Redis 不能处理其他请求。所以这里改为使用 scan 命令来遍历所有的 cim-route:*。
接着会挨个调用每个客户端所在的服务端的 HTTP 接口用于推送消息。
在 cim-server 中的实现如下：
cim-server 收到消息后会在内部缓存中查询该 userID 的通道，接着只需要发消息即可。
10.4 在线用户接口
这是一个辅助接口，可以查询出当前在线用户信息。
实现也很简单，也就是查询之前保存 ”用户登录状态的那个去重 set “即可。
10.5 私聊接口
之所以说获取在线用户是一个辅助接口，其实就是用于辅助私聊使用的。一般我们使用私聊的前提肯定得知道当前哪些用户在线，接着你才会知道你要和谁进行私聊。
类似于这样：
在我们这个场景中，私聊的前提就是需要获得在线用户的 userID：
所以私聊接口在收到消息后需要查询到接收者所在的 cim-server 实例信息，后续的步骤就和群聊一致了。调用接收者所在实例的 HTTP 接口下发信息。只是群聊是遍历所有的在线用户，私聊只发送一个的区别。
10.6 下线接口
一旦客户端下线，我们就需要将之前存放在 Redis 中的一些信息删除掉（路由信息、登录状态）。
11、IM 客户端
客户端中的一些逻辑其实在上文已经谈到一些了。
11.1 登录
第一步也就是登录，需要在启动时调用 route 的登录接口，获得 cim-server 信息再创建连接。
登录过程中 route 接口会判断是否为重复登录，重复登录则会直接退出程序。
接下来是利用 route 接口返回的 cim-server 实例信息（ip+port）创建连接。最后一步就是发送一个登录标志的信息到服务端，让它保持客户端和 Channel 的关系。
11.2 自定义协议
上文提到的一些登录报文、真正的消息报文这些其实都是在我们自定义协议中可以区别出来的。由于是使用 Google Protocol Buffer 编解码，所以先看看原始格式。
其实这个协议中目前一共就三个字段：
1）requestId 可以理解为 userId；
2）reqMsg 就是真正的消息；
3）type 也就是上文提到的消息类别。
目前主要是三种类型，分别对应不同的业务：
11.3 心跳
为了保持客户端和服务端的连接，每隔一段时间没有发送消息都需要自动的发送心跳。
目前的策略是每隔一分钟就是发送一个心跳包到服务端：
这样服务端每隔一分钟没有收到业务消息时就会收到 ping 的心跳包：
11.4 内置命令
客户端也内置了一些基本命令来方便使用。
比如输入 :q 就会退出客户端，同时会关闭一些系统资源。
当输入 ：olu(onlineUser 的简写)就会去调用 route 的获取所有在线用户接口。
11.5 群聊
群聊的使用非常简单，只需要在控制台输入消息回车即可。这时会去调用 route 的群聊接口。
11.6 私聊
私聊也是同理，但前提是需要触发关键字；使用 userId;;消息内容 这样的格式才会给某个用户发送消息，所以一般都需要先使用
lu 命令获取所以在线用户才方便使用。
11.7 消息回调
为了满足一些定制需求，比如消息需要保存之类的。所以在客户端收到消息之后会回调一个接口，在这个接口中可以自定义实现。
因此先创建了一个 caller 的 bean，这个 bean 中包含了一个 CustomMsgHandleListener 接口，需要自行处理只需要实现此接口即可。
11.8 自定义界面
由于我自己不怎么会写界面，但保不准有其他大牛会写。所以客户端中的群聊、私聊、获取在线用户、消息回调等业务(以及之后的业务)都是以接口形式提供。
也方便后面做页面集成，只需要调这些接口就行了；具体实现不用怎么关心。
12、本文小结
cim 目前只是第一版，BUG 多，功能少（只拉了几个群友做了测试）；不过后续还会接着完善，至少这一版会给那些没有相关经验的朋友带来一些思路。
后续计划：
