什么是即时通讯软件

品牌型号：华为MateBook D15

系统：Windows 11

即时通信软件是一种基于互联网的即时交流软件，是通过即时通讯技术来实现在线聊天、交流的软件。有2种架构形式，一种是C/S架构，采用客户端/服务器形式，用户使用过程中需要下载安装客户端软件，典型的代表有：微信、QQ、BigAnt、有度即时通、如流（原百度HI）、Skype 、Gtalk、新浪UC、MSN、钉钉、企业微信、360织语、飞书等。

常规的即时通讯软件分为两类，一类个人应用的个人即时通讯，QQ和MSN主要是个人应用；另一类是企业即时通讯，企业即时通讯，如通软联合GoCom、腾讯RTX、恒创ActiveMessenger等都是一种是以企业内部办公为主，建立员工交流平台；GoCom融合信息平台是北京通软联合信息技术有限公司推出的一款能够集成企业应用系统消息和电信通讯应用的企业级即时通信平台，它致力于帮助企业解决信息孤岛、提高运营效率、降低沟通成本、实现人员与业务系统的实时协同，是一种高度可管理、低成本、易部署的IT平台。

我于2014年开启即时通讯的开发之路，历经从服务端到客户端，从第三方到自研，经历过诸多的研发难题，都一一破解。现将经验总结如下，希望对行业内从事IM开发的程序员有所帮助。

①P2P方式

P2P方式多用于局域网内聊天，这种方式在有种种限制和不便。一方面它只适合在线的点对点消息传输，对离线，群组等支持不够。另一方面由于 NAT 的存在，使得不同局域网内机器互联难度大大上升，在某些网络类型(对称NAT)下无法建立连接。使用P2P方式的软件在启动后一般做两件事情：

1、进行UDP广播:发送自己信息和接受同局域网内其他端信息。

2、开启TCP监听:等待其他端进行连接。

②服务器中转方式

大部分的互联网IM产品都采用服务器中转这种方式进行消息传输，相对于P2P的方式，具有有以下的优点:

1、支持更多P2P无法支持或支持不好的业务，如离线消息，群组，聊天室。

2、方便业务逻辑的拓展和新旧版本的兼容，当然它也有自己的问题，就是服务器架构复杂，并发要求高。

通过以上的比较，建议我们在开发IM系统的时候使用服务器中转的方式。

IM的网络连接方式有基于TCP的长连接和基于HTTP短连接两种:

①基于TCP的长连接

基于TCP长连接则能够更好地支持大批量用户，问题是客户端和服务器的实现比较复杂。也有一些改进，比如下行使用MQTT进行服务器通知/消息的下发，上行使用HTTP短连接进行指令和消息的上传。这种方式能够保证下行消息/指令的及时性，但是在弱网络下上行慢的问题还是比较严重，早期的来往就是基于这种方式。

②基于HTTP短连接

常见于WEB IM系统(现在很多WEBIM都是基于WebSocket实现)，它的优点是实现简单，方便开发上手，问题是流量大，服务器负载较大，消息及时性无法很好地保证，对大规模的用户量支持不够，适合小型的IM系统。

IM常见的协议有：XMPP，MQTT，私有协议。各种协议优缺点情况如下：

①XMPP协议

优点：协议开源，可拓展性强，在各个端(有各种语言的实现，对于前期入门级的开发者是很好的选择，方便进入IM开发的程序员快速上手。

缺点：XML表现力弱，有太多冗余信息，流量大。

常见案例：Gtalk、新浪微博、Facebook。

②MQTT协议

优点：协议简单，流量少。

缺点：不是一个专门为IM设计的协议，多使用于推送。

③私有协议

几乎所有主流的IM APP都是使用私有协议。

优点：高效，节约流量(一般使用二进制协议)，安全性高，难以破解。

缺点：开发初期没有现有样列可以参考，对于参与IM开发的程序员的要求比较高。

常见案例：微信、钉钉。

根据以上的对比，我们得出结果，一个好的协议需要满足高效、简洁、节约流量、易于拓展等要求，同时又能够和当前的开发团队的技术堆栈匹配，不能选择一个他们很难上手的。

这里再提一下，我当时开发IM系统的时候，上手用的是XMPP，在使用的过程中发现了很多问题，踩了很多坑。

①实时性原则

消息实时到达接收方，如果用户在线，则消息实时到达，如果用户不在线，则消息在用户登录后到达。由于网络波动，以及移动端操作系统对应用前后台切换的管理，如何实现用户连接管理、消息实时推送，推送失败的处理方式，客户端重连机制，消息如何补齐等，都需要IM系统考虑。由于TCP开发略微复杂，早期的基于HTTP短轮询、长轮询的低效的技术方案，也无法达到实时性的要求。

②可靠性原则

是指我们经常听到的“消息送达”，通常用消息的不丢失和不重复两个技术指标来表示。可靠性是要确保消息被发送后，能够被接收者收到。由于网络环境的复杂性，以及用户在线的不确定性，消息的可靠性（不丢失、不重复）是IM系统的核心指标，也是IM系统实现中的难点之一。总体来说，IM系统的消息“可靠性”，通常就是指聊天消息投递的可靠性（准确的说，这个“消息”是广义的，因为还存用户看不见的各种指令和通知，包括但不限于进群退群通知、好友添加通知等，为了方便描述，统称“消息”）。

从消息发送者和接收者用户行为来讲，消息“可靠性”应该分为以下几种情况：

1、发送失败：对于这种情况要感知到，明确反馈给发送方。如果此消息没有发送成功，发送方可以选择重试或者稍后再试。

2、发送成功：如果接收方处在“在线”状态，应该立即收到此消息。如果接收方处在“离线”状态不能收到消息，一旦上线则立刻收到消息。

3、消息不能重复：简言之就是发送的一条消息不能被重复收到多次。

③一致性原则

系统中要重视消息的时序问题，不能出现发送的消息顺序颠倒的问题。通常出现时序的问题有以下的原因：

1、网络传输延迟导致时序不一致。不同用户发送的消息到达服务器的延时差异较大，给消息时序性带来挑战。早期开发过程中经常会遇到这种问题。

2、分布式系统的出现导致时序不一致。IM系统模块众多，接入层、消息逻辑层等、每层都分布式集群化，这些应用分布在不同的机器上，如何保证时序是个难点。

④扩展性原则

扩展性是IM系统后期要考虑的问题，包括功能的扩展，服务器的扩展等，这次就先不展开阐述。

Mina和Netty都是Java领域高性能和高可伸缩性网络应用程序的网络应用框架。

Mina是 Apache 组织的项目，它为开发高性能和高可用性的网络 应用程序提供的框架。当前的Mina版本支持基于 Java NIO 技术的 TCP/UDP 应用程序开发、串口通讯程序。目前正在使用 Mina的 软件有：Apache Directory Project、AsyncWeb、AMQP（Advanced Message Queuing Protocol）、RED5 Server（Macromedia Flash Media RTMP）、ObjectRADIUS、Openfire等。

Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架。Netty提供异步的、 事件驱动的网络应用程序框架和工具，用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。也就是说Netty是一个基于NIO的客户端和服务器端框架，使用Netty可以确保你快速和简单的开发出一个网络应用。

虽然我使用过Mina，但是建议开发选型上使用Netty 。因为Netty有对google protocal buf的支持，有更完整的ioc容器支持(spring,guice,jbossmc和osgi)。Mina更新到20就不再更新了，而Netty一直在更新，目前最新发布的版本已经更新到41，从版本更新角度可以看出Netty的社区很活跃，修复问题一直在持续，这将对我们选择它进行开发带来很多便利。

单体Netty IM系统，可以支持10万并发，如果机器性能良好的情况下可以超过10万。

分布式的Netty IM系统，可以支持更高的并发数。各组件的功能如下：

①IM Server 连接器：主要用来负责维持和客户端的TCP连接。

②缓存：负责用户、用户绑定关系、用户群组关系的缓存。 缓存临时数据、加快读速度。可以做成集群方式。

③数据库：用户、群组、离线消息。可以做成集群方式。

④消息队列：用户状态广播、群组消息广播。可以做成集群方式。

开发环境推荐使用netty-4130这个版本，jdk使用18及以上版本。如下所示：

ionetty

netty-all

4130Final

①开发框架采用Netty + Spring(Spring4x)。

②Spring采用Spring cloud。基于restful 短连接的分布式微服务架构，完成用户在线管理、单点登录系统。

③消息队列采用rocketMQ 高速队列，整流作用。

④数据库采用MYSQL。

⑤协议JSON +自定义数据包采用Fastjson。

基于Netty的IM开源代码在网上有很多，这里就不列举了，可以自行去git上下载。我认为关键是把概念理清楚，技术堆栈选好，总体框架定好，接下来就是开发一个适合中小企业的IM系统了，但是要考虑到后期的扩展性，因为一个好的产品不能自己用，要让更多的人使用。

1-技术有什么区别

首先通信上目前的主流是HTTP协议和SOCKET这两种(HTML5提供了一种新的协议，WebScoket，对此了解并不多，因此不做评论，以免误导)。

HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应，在请求结束后，会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。

（注：在HTTP 11中则可以在一次连接中处理多个请求，并且多个请求可以重叠进行，不需要等待一个请求结束后再发送下一个请求。）

Socket又称"套接字"，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

以J2SDK-13为例，Socket和ServerSocket类库位于http://javanet包中。ServerSocket用于服务器端，Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。对于一个网络连接来说，套接字是平等的，并没有差别，不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。（摘自百科）

在WEB服务器中，一般情况是只需要使用HTTP协议的。因为它不太需要去与浏览器进行主动推送，只需要响应浏览器的访问就足够了

而在游戏服务器，这样的连接方式肯定是不够用的。很多时候游戏服务器是需要主动推送消息，如系统广播。

2-思维有什么区别

WEB服务器并不需要高频即时通讯，对响应速度要求不高。而游戏服务器，大多数是需要很及时的响应速度（暂不讨论弱联网游戏）。如DOTA，这种竞技类型的游戏，1秒就能发生很多事。

因此，在思考方向上，WEB服务器应该考虑是的多平台的兼容，大量用户访问的高并发。

而游戏服务器应该考虑的是高频通讯，高并发。

3-架构的侧重点有什么区别

在架构上面，一般访问量不是很大的网站是只有一台服务器的，访问量高的才会进行分布式设计或者集群设计。

而大部分游戏服务器都是需要分布式设计的。

在现有的网络游戏服务器端架构中，多是以功能和场景来划分服务器结构的。具体的划分是根据项目的需求进行的，并没有一个十分通用的架构。

以上是比较常见的结构，客户端登录的时候，连接GateServer，然后由GateServer去连接LoginServer进行登录。登录后通过CenterServer转发到GameServer（GameServer即是服务器大区）。

而其中的DCServer，主要的功能是缓存玩家角色数据，保证角色数据能快速的读取和保存。

LogServer便是保存日志的了。

4-本质有无区别

本质上，两者并无区别，只是需求不同，侧重点不同罢了。

rtx指腾讯RTX。

腾讯通RTX是（Real Time eXchange）是腾讯公司推出的企业级实时通信平台，致力于帮助企业提高运作效率、降低沟通成本、拓展商业机会，是一种高度可管理、低成本、易部署的IT平台。

RTX集成了丰富的沟通方式，包括文本会话、语音/视频交流、手机短信、文件传输、IP电话、网络会议、以及应用程序共享、电子白板等远程协作方式。

作用：

企业中，畅顺的沟通对生产效率、管理质量起到至关重要的作用。在异步通信已无法满足办公需求的形式下，好的即时沟通平台，能够帮助实现高效沟通。

腾讯通RTX是腾讯公司推出的企业级即时通信平台。企业员工可以轻松地通过服务器所配置的组织架构查找需要进行通讯的人员，并采用丰富的沟通方式进行实时沟通。文本消息、文件传输、直接语音会话或者视频的形式满足不同办公环境下的沟通需求。