IM系统（即时通讯系统）初识

IM系统概述

• IM是即时通讯的缩写，它指的是一种网络通讯技术，可以让用户在网络上进行实时的文字、语音、视频等多种形式的交流和沟通。IM技术可以让用户在不同的地点、不同的时间实现即时通讯，方便了人们的沟通和交流。
• IM(Instant Messaging)系统通常包括客户端软件和服务器端软件，用户可以通过客户端软件连接服务器，实现与其他用户的即时通讯。常见的IM系统包括QQ、微信、Skype、WhatsApp等。

即时通讯应用和即时通讯系统

• 即时通讯应用是一种可以实时交流信息的软件应用程序，例如WeChat、QQ等。应用程序通常提供文字、语音、图片和视频等多种形式的信息交流方。

• 即时通讯系统则是一种基于计算机网络的软件系统，用于实现即时通讯应用程序的功能。即时通讯系统通常由服务器和客户端组成，服务器用于处理用户之间的通讯请求和消息传递，客户端则是用户使用的应用程序。
  

现有系统添加IM功能

实现方式有三种：

1. 使用开源产品做二次开发或直接使用
2. 使用付费的云服务商
3. 使用自研

实现方式	优点	缺点
使用开源产品做二次开发或直接使用	- 开源产品通常有较好的稳定性和安全性。 - 可以根据需求进行二次开发，定制化程度高。 - 开源产品通常免费或价格较低。	- 需要有一定的技术能力来进行二次开发和维护。 - 开源产品可能存在一些限制，如并发量、性能等。
使用付费的云服务商	- 云服务商通常有较好的稳定性和安全性。 - 无需自行搭建服务器和维护，节省了成本和人力。 - 可以根据需求选择不同的服务套餐，灵活性高。	- 依赖于云服务商的服务质量和稳定性。 - 可能会存在一些限制，如并发量、性能等。
使用自研	- 可以根据需求进行定制化开发，灵活性高。 - 可以完全掌控系统的安全性和稳定性。	- 需要有较高的技术能力和资源。 - 需要考虑到服务器的部署、维护和安全性等问题。

早期即时通讯系统架构

• 长轮询是一种早期的即时通讯系统实现方式，它的基本原理是客户端向服务器发送一个请求，服务器在等待有新消息到来时才返回响应。如果服务器没有新消息，就会等待一段时间后再返回响应，客户端再次发送请求，如此循环。

长轮询的优点：

1. 实现简单：长轮询的实现比较简单，只需要客户端和服务器之间进行HTTP请求和响应即可。
2. 可靠性高：长轮询可以保证消息的可靠性，因为客户端只有在服务器有新消息时才会收到响应。
3. 兼容性好：长轮询可以在大多数浏览器和操作系统上运行，兼容性较好。
   长轮询的缺点：
4. 实时性差：长轮询需要等待一段时间才能返回响应，实时性较差，无法满足高实时性的应用场景。
5. 资源浪费：长轮询需要客户端频繁地向服务器发送请求，服务器需要维护大量的长连接，会浪费服务器资源。
6. 延迟高：长轮询的延迟较高，因为客户端需要等待一段时间才能收到响应。

• 长轮询的优点是实现简单、可靠性高、兼容性好，缺点是实时性差、资源浪费、延迟高。在现代的即时通讯系统中，长轮询已经被WebSocket等更高效的实现方式所取代。

即时通讯系统的基本组成

• 一套即时通讯系统的基本组成包括客户端、接入层、逻辑层和存储层
  

1. 客户端：用户通过客户端进行消息的发送和接收。客户端可以是基于桌面、移动设备或网页等不同平台的应用程序，提供文字、语音、图片和视频等多种形式的信息交流方式。

2. 接入层：负责处理客户端和服务器之间的通讯请求和消息传递。接入层可以使用HTTP、WebSocket等不同的网络协议来实现消息传递，同时可以支持多种客户端协议，例如XMPP、MQTT等。

3. 逻辑层：即时通讯系统的核心，负责处理用户之间的通讯请求和消息传递，包括用户认证、消息传递、在线状态管理等功能。逻辑层可以使用Java、Python、C++等不同的编程语言，同时可以使用一些框架和工具来加速开发，例如Netty、Spring、Django等。

4. 存储层：即时通讯系统的数据存储层，用于存储用户信息、聊天记录等数据。存储层可以使用关系型数据库（如MySQL、PostgreSQL等）或NoSQL数据库（如MongoDB、Redis等），同时可以使用一些缓存技术来提高系统的性能和可扩展性。

• 综上所述，一套即时通讯系统的基本组成包括客户端、接入层、逻辑层和存储层，它们各自承担不同的功能，协同工作来实现即时通讯系统的各种功能。

当代即时通讯系统常用架构

• 服务端拆分成接入层和逻辑层

  • 接入层负责收集客户端发来的消息，交替给逻辑层处理，当逻辑层处理完消息后，也是通过接入层将处理过后的消息投递给客户端。接入层可以认为是im系统中的门户，是整个im系统中较为核心的一块。维护着服务端与客户端的长连接，为客户端提供消息收发的入口。接入层主要分为四个功能：保持长连接、协议解析、筛选维护、消息推送
  • 逻辑层需要保证消息不丢不漏不串。最基本的im系统包含用户关系链群组消息作为基础模块，几大基础模块为消息的投递奠定了基本的逻辑交互。比如：用户a给用户b发送消息，是否需要好友关系才能发送消息？如果是群聊消息，那么用户是否在群内？这个群是否开启禁言？这些都需要逻辑层配合接入层去实现。

• 存储层负责数据的持久化

  • 关系型数据库是目前程序开发中最首选的一种存储介质，在保存用户关系链群组，这类关系型数据不在话下。
    聊天记录这类数据在做好分布分表之后，也能存下海量的数据。但是，对于热点数据查询频率过高的离线消息，关系型数据库就不太合适，可以考虑另一种存储介质，如：redis

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• 数据在当代即时通讯系统流转过程分析：客户端发送消息给接入层，接入层发送给逻辑层，逻辑层处理之后进行持久化，持久化后返回给接入层，接入层再路由给客户端。