IM多点登录与消息漫游架构随想

提问：什么是多点登录？

回答：以微信为例，可以PC端，phone端同时登录，同时收发消息。

需要注意的是，一个端只能登录一个实例，例如同一个QQ号，在pc1上登录，再到pc2上登录，后者会把前者踢出，pc1会收到通知“你已在别处登录xxoo”。

 

提问：什么是消息漫游？

回答：在任何一个终端的任何一个实例登录qq，都能够拉取到所有历史聊天消息，这个就是消息漫游。

微信目前只支持“多点登录”同时收发在线消息，没有实现“消息漫游”，潜台词是：登出手机微信，登录PC微信，聊天，再登录手机微信，是看不到历史消息的。

 

【架构回顾】

整个即时通讯架构可以抽象成这么几层：

（1）客户端：例如pc微信，手机qq

（2）服务端：

（2.1）入口层gate集群：能够水平扩展，保持与客户端的连接

（2.2）逻辑层logic、路由层router集群：高可用可扩展，实现业务逻辑，进行消息的路由

（2.3）cache：高可用cache集群，用来存储用户的在线状态，与接入节点（用户具体连接在哪个gate节点）

（2.4）db：固化存储消息，群信息，好友关系链等信息

 

一个典型的消息投递流程如上图步骤1-5：

（1）用户A登录在gate1上，发出消息

（2）gate1将消息给logic/router

（3）logic/router查询接收方的在线状态（B在线，C不在线）

（4）例如接收方C不在线，存储离线

（4）例如接收方B在线，且登录在gate2上，消息投递给gate2

（5）gate2将消息投递给B

当然，单对单消息有一系列应用层超时、重传、确认、去重的机制，这不是本文的重点，不进行展开，细节详见《微信为啥不丢消息》。

 

【接收方多点登陆】

接收方多点登录，pc也登录，phone也登录，后一端登录不会将前一端踢出，cache中存储状态与登录点时，不再以user_id为key，改为以user_id+终端类型为key即可。

B：online(状态)，gate2(登录点)

改为

B+pc：online(状态)，gate2(登录点)

B+phone：online(状态)，gate3(登录点)

 

当用户A给用户B发送消息时，取出所有B的登录点，进行消息群发即可（如上图中步骤4与步骤5）。

 

【发送方多点登陆】

有朋友可能要问，发送方和多点登录有什么关系？

假设用户A登录了两个点，A1和A2；用户B登录了两个点B1和B2

A(A1发出的)发送消息给B(B1和B2)

B(B1发出的)发送消息给A(A1和A2)

不就可以了么？

其实不然，A(A1发出的)发送消息给B(B1和B2)，B(B1发出的)发送消息给A(A1和A2)

A2端虽然收到了所有B回复的消息，但消息其实是在A1端发出的，故A2端只知道聊天消息的一半(所有B的回复)，缺失了聊天的上下文(所有A1端的发出)

故，如果发送方也进行了多点登录，发送出去的任何消息，除了要投递给多点登录的接收方，还需要投递给多点登录的发送方。

如上图，发送方A和接收方B都进行了多点登陆，cache中存储的信息为：

A+pc：online(状态)，gate0(登录点)

A+phone：online(状态)，gate1(登录点)

B+pc：online(状态)，gate2(登录点)

B+phone：online(状态)，gate3(登录点)

 

当用户A（phone端）给用户B发送消息时，除了要投递给B的所有多点登录端，还需要投递给A多点登陆的其他端（pc端），如上图中步骤4与步骤5。

只有这样，才能在所有用户的所有端，恢复与还原双方聊天的上下文。

 

【消息漫游】

如果业务不需要支持“消息漫游”的功能，对于在线消息，如果用户接收到，是不需要存储到数据库的。但如果要支持“换一台机器也能看到历史的聊天消息”，就需要对所有消息进行存储了。

 

消息投递如上图，用户A发送消息给用户B，虽然B在线，仍然要增加一个步骤2.5，在投递之前进行存储，以备B的其他端登陆时，可以拉取到历史消息。

 

消息拉取如上图，原本不在线的B(phone端)，又重新登录了，ta怎么拉取历史消息？只需要在客户端本地存储一个上一次拉取到的msg_id(time)，到服务端重新拉取即可。

这里还有个问题，由于服务端存储所有消息成本是非常高的，所以一般“消息漫游”是有时间（或者消息数）限制，不能拉取所有所有几年前的历史消息，只能拉取3个月内的云端消息。

 

【总结】

“多点登录”是指多个端同时登录一个帐号，同时收发消息，关键点是：

（1）需要在服务端存储同一个用户多个端的状态与登陆点

（2）发出消息时，要对发送方的多端与接收端的多端，都进行消息投递

“消息漫游”是指一个用户在任何端，都可以拉取到历史消息，关键点是：

（1）所有消息存储在云端

（2）每个端本地存储last_msg_id，在登录时可以到云端同步历史消息

（3）云端存储所有消息成本较高，一般会对历史消息时间(或者条数)进行限制