Soul基础架构之从0开始自研IM(iOS端)

背景

Soul的核心业务就是在线聊天,私聊,群聊,聊天室,都需要文档的IM系统去支持。

很早之前使用的是三方IM,有很多不可控的缺点,这里就不一一例举。

而随着用户井喷式增长,极需自研一套稳定的,可控的,灵活的IM系统,以下以IOS客户端举例。

流程思考

接收IM时,我在思考,IM直观上就是我打字,然后给对方发消息。
1.比如一段文字”你好”这个字符串,通过业务端调用SDK的接口,传入到SDK里
2.而SDK做什么呢,第一步肯定先把这个字符封装成一个自定义的结构体model,可通过多种方式如json,probuffer等转化压缩成二进制数据对象data。
3.通过把data传递给socket接口,通过网络通道发送到对端。

  1. 建立长连接,可参考网络编程自己写或直接使用开源看GCDAsyncSocket。
    5.数据库系统存储此data。
    6.接收到此消息后,再反序列化,解析data,组装成业务可识别的model,上传至业务层使用

大致流程就是如此,那么所要做的第一步,就是搭建最底层 网络层,先搭建TCP连接

架构上分为4层:网络连接层、网络处理层、业务调度层、业务调用层

1.网络层

最底层,负责TCP连接,收发,二进制流封装成包,递交给上层数据解析层

网络协议选择用TCP协议,因为UDP是无连接不安全的,需要在上层做可靠到达安全机制,如超时重传,顺序重组等,实现繁杂技术成本高。

socket编程的大体流程是

1.创建一个socket套接字,指定协议 tpc udp和ipv4/ipv6

2.根据ip和端口解析地址清单。(getaddrinfo)

3.建立三路握手,获取一个稳定的tcp连接

4.基于这个连接,实现收发流接口。

因为客户端只需实现建立连接,也就是一个通道套接字,就是socketId,无需像服务端一样做accept做多路连接处理,所以实现较为简单。

具体想了解网络层编写步骤和具体需注意事项,可关注下面的连接:

Soul自研IM之网络层步骤梳理

Soul自研IM之网络层异常处理及注意事项

2.网络处理层

此层通过pb 反序列化二进制包,递交给上层,此层处理心跳,负责调度网络层各种网络异常,如重连,断连,异常信号等、提供数据收发中转功能。

在这一层处理网络异常重连、监听网络变化、心跳包计时器、网络IO接口。

这里是与socket通信层交流的唯一通道,任何其他层都不许与socket交互层有交互,使网络层整体隔离出业务之外。

这里推荐google开源框架protocol buffer,目前微信也开始采用。

protobuf优点
1、性能好/效率高
时间开销: protobuf在这个方面就进行了优化。可以使序列化和反序列化的时间开销都减短。
空间开销:也减少了很多
2、有代码生成机制
3、支持向后兼容和向前兼容

Soul基础服务之IM搭建分享-iOS端从0开始_1597741768294.jpg

3.业务调度层

再解耦纯粹的sdk也不可能完全脱离业务,所谓IM SDK 大多提供无非是.1v1 n v n 聊天室功能等。

此层,会初始化几个管理类,消息根据类型会传递到响应的管理类去处理,消息db存储也是在此层处理。

我们在网络处理层之上初始化一个消息调度管理器的模块,由他对消息进行分发,分发给各个子调度器进行具体处理:

私聊调度器:私聊消息分配给此管理器,由他处理私聊消息去重,收发,存数据库等。

再对数据进行包装,由统一接口传递到业务层

群聊调度器和聊天室调度器:和私聊类似,不同的是数据存储在不同的表,这个后面会详说。而且聊天室业务是不要历史记录。

所以聊天室调度器不需处理存储业务。

基础消息调度器:处理和业务无关的消息,比如用户登录鉴权,离线消息拉取,

根据拉取的字段判断是否拉取完历史消息,推送消息处理等。

这么做的目的是使私聊 群聊 等消息处理完全解耦,不同类型的消息由具体的相应的管理者去处理,彼此不影响

就算以后新起一个直播业务,只需新建一个直播调度管理器就可以了,之前的业务管理器不需要改变。

Soul基础服务之IM搭建分享-iOS端从0开始_C575EFCC-E0C3-4A1F-B6A3-10B63EA182FA.png

数据存储

这里首推sqlite,可以选择开源框架FMDB,但纯用FMDB存在一些缺点:

1.无wal模式,想做高性能读写数据库,不开启wal模式肯定是不容许的,关于wal相关知识可查,网上一堆。

2.用一个串行队列去同步数据库的所有操作,这样做虽然解决了线程安全问题,但在多线程模式下浪费了sqlite的并发读写的优势。

而且擅自修改FMDB源码会引起一些不可控的问题,

当然用腾讯开源数据库WCDB性能非常棒棒哒,但考虑到万一以后IM toB的情况,并且早期导入时会和项目中一些已存在的数据库引起兼容问题,所以在此决定自己封装sqlite。

具体优化步骤请看链接:

Soul即时通讯之数据库优化

4. 业务调用层

此层封装给业务方调用的接口,业务方无需观察底层实现。
随着业务复杂度的增加,业务方可能会对IM提更多的需求,而频繁修改sdk底层明显不美好,这里我在sdk和业务层中间维护了一层业务缓冲层,缓冲层可以在不修改sdk底层的同时,为复杂业务添加各种逻辑处理函数和底层不方便提供的的接口。
如:
1.对取出的数据做不同业务的排序。
2.为数据库的每个会话根据不同业务添加不同标签
3.通过业务接口获取IMSDK所需的IP、端口等。

这样即使以后IM为不同产品做迁移,处理不同的业务,SDK底层是不需变化的,仅需要在缓冲层为不同业务添加不同的缓冲接口即可。
如图:

image.png

IMSDK总流程图

如有疑问可下方留言:


image.png
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,098评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,213评论 2 380
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 149,960评论 0 336
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,519评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,512评论 5 364
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,533评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,914评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,574评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,804评论 1 296
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,563评论 2 319
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,644评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,350评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,933评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,908评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,146评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,847评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,361评论 2 342