微信多點(diǎn)登錄與QQ消息漫游架構(gòu)隨想

【需求緣起】

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之前的一些文章簡(jiǎn)單介紹了《“單人消息”》《“離線消息”》《“群消息”》《“用戶狀態(tài)”》的一些相關(guān)技術(shù)（點(diǎn)擊上面的link直接閱讀），今天來(lái)聊一聊“多點(diǎn)登陸”與“消息漫游”。

提問(wèn)：什么是多點(diǎn)登錄？

回答：以微信為例，可以PC端，phone端同時(shí)登錄，同時(shí)收發(fā)消息。

需要注意的是，一個(gè)端只能登錄一個(gè)實(shí)例，例如同一個(gè)QQ號(hào)，在pc1上登錄，再到pc2上登錄，后者會(huì)把前者踢出，pc1會(huì)收到通知“你已在別處登錄xxoo”。

提問(wèn)：什么是消息漫游？

回答：在任何一個(gè)終端的任何一個(gè)實(shí)例登錄qq，都能夠拉取到所有歷史聊天消息，這個(gè)就是消息漫游。

微信目前只支持“多點(diǎn)登錄”同時(shí)收發(fā)在線消息，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“消息漫游”，潛臺(tái)詞是：登出手機(jī)微信，登錄PC微信，聊天，再登錄手機(jī)微信，是看不到歷史消息的。

【架構(gòu)回顧】

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整個(gè)即時(shí)通訊架構(gòu)可以抽象成這么幾層：

（1）客戶端：例如pc微信，手機(jī)qq

（2）服務(wù)端：

（2.1）入口層gate集群：能夠水平擴(kuò)展，保持與客戶端的連接

（2.2）邏輯層logic、路由層router集群：高可用可擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，進(jìn)行消息的路由

（2.3）cache：高可用cache集群，用來(lái)存儲(chǔ)用戶的在線狀態(tài)，與接入節(jié)點(diǎn)（用戶具體連接在哪個(gè)gate節(jié)點(diǎn)）

（2.4）db：固化存儲(chǔ)消息，群信息，好友關(guān)系鏈等信息

一個(gè)典型的消息投遞流程如上圖步驟1-5：

（1）用戶A登錄在gate1上，發(fā)出消息

（2）gate1將消息給logic/router

（3）logic/router查詢接收方的在線狀態(tài)（B在線，C不在線）

（4）例如接收方C不在線，存儲(chǔ)離線

（4）例如接收方B在線，且登錄在gate2上，消息投遞給gate2

（5）gate2將消息投遞給B

當(dāng)然，單對(duì)單消息有一系列應(yīng)用層超時(shí)、重傳、確認(rèn)、去重的機(jī)制，這不是本文的重點(diǎn)，不進(jìn)行展開(kāi)，細(xì)節(jié)詳見(jiàn)《微信為什么不丟消息》。

【接收方多點(diǎn)登陸】

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接收方多點(diǎn)登錄，pc也登錄，phone也登錄，后一端登錄不會(huì)將前一端踢出，cache中存儲(chǔ)狀態(tài)與登錄點(diǎn)時(shí)，不再以u(píng)ser_id為key，改為以u(píng)ser_id+終端類(lèi)型為key即可。

B：online(狀態(tài))，gate2(登錄點(diǎn))

改為

B+pc：online(狀態(tài))，gate2(登錄點(diǎn))

B+phone：online(狀態(tài))，gate3(登錄點(diǎn))

【發(fā)送方多點(diǎn)登陸】

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有朋友可能要問(wèn)，發(fā)送方和多點(diǎn)登錄有什么關(guān)系？

假設(shè)用戶A登錄了兩個(gè)點(diǎn)，A1和A2；用戶B登錄了兩個(gè)點(diǎn)B1和B2

A(A1發(fā)出的)發(fā)送消息給B(B1和B2)

B(B1發(fā)出的)發(fā)送消息給A(A1和A2)

不就可以了么？

其實(shí)不然，A(A1發(fā)出的)發(fā)送消息給B(B1和B2)，B(B1發(fā)出的)發(fā)送消息給A(A1和A2)

A2端雖然收到了所有B回復(fù)的消息，但消息其實(shí)是在A1端發(fā)出的，故A2端只知道聊天消息的一半(所有B的回復(fù))，缺失了聊天的上下文(所有A1端的發(fā)出)

故，如果發(fā)送方也進(jìn)行了多點(diǎn)登錄，發(fā)送出去的任何消息，除了要投遞給多點(diǎn)登錄的接收方，還需要投遞給多點(diǎn)登錄的發(fā)送方。

如上圖，發(fā)送方A和接收方B都進(jìn)行了多點(diǎn)登陸，cache中存儲(chǔ)的信息為：

A+pc：online(狀態(tài))，gate0(登錄點(diǎn))

A+phone：online(狀態(tài))，gate1(登錄點(diǎn))

B+pc：online(狀態(tài))，gate2(登錄點(diǎn))

B+phone：online(狀態(tài))，gate3(登錄點(diǎn))

當(dāng)用戶A（phone端）給用戶B發(fā)送消息時(shí)，除了要投遞給B的所有多點(diǎn)登錄端，還需要投遞給A多點(diǎn)登陸的其他端（pc端），如上圖中步驟4與步驟5。

只有這樣，才能在所有用戶的所有端，恢復(fù)與還原雙方聊天的上下文。

【消息漫游】

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如果業(yè)務(wù)不需要支持“消息漫游”的功能，對(duì)于在線消息，如果用戶接收到，是不需要存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)的。但如果要支持“換一臺(tái)機(jī)器也能看到歷史的聊天消息”，就需要對(duì)所有消息進(jìn)行存儲(chǔ)了。

消息投遞如上圖，用戶A發(fā)送消息給用戶B，雖然B在線，仍然要增加一個(gè)步驟2.5，在投遞之前進(jìn)行存儲(chǔ)，以備B的其他端登陸時(shí)，可以拉取到歷史消息。

消息拉取如上圖，原本不在線的B(phone端)，又重新登錄了，ta怎么拉取歷史消息？只需要在客戶端本地存儲(chǔ)一個(gè)上一次拉取到的msg_id(time)，到服務(wù)端重新拉取即可。

這里還有個(gè)問(wèn)題，由于服務(wù)端存儲(chǔ)所有消息成本是非常高的，所以一般“消息漫游”是有時(shí)間（或者消息數(shù)）限制，不能拉取所有所有幾年前的歷史消息，只能拉取3個(gè)月內(nèi)的云端消息。

【總結(jié)】

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“多點(diǎn)登錄”是指多個(gè)端同時(shí)登錄一個(gè)帳號(hào)，同時(shí)收發(fā)消息，關(guān)鍵點(diǎn)是：

（1）需要在服務(wù)端存儲(chǔ)同一個(gè)用戶多個(gè)端的狀態(tài)與登陸點(diǎn)

（2）發(fā)出消息時(shí)，要對(duì)發(fā)送方的多端與接收端的多端，都進(jìn)行消息投遞

“消息漫游”是指一個(gè)用戶在任何端，都可以拉取到歷史消息，關(guān)鍵點(diǎn)是：

（1）所有消息存儲(chǔ)在云端

（2）每個(gè)端本地存儲(chǔ)last_msg_id，在登錄時(shí)可以到云端同步歷史消息

（3）云端存儲(chǔ)所有消息成本較高，一般會(huì)對(duì)歷史消息時(shí)間(或者條數(shù))進(jìn)行限制