/gim

golang写的IM服务器(服务组件形式)

Primary LanguageGoMIT LicenseMIT

简要介绍

gim是一个即时通讯服务器，代码全部使用golang完成。主要特性
1.支持tcp，websocket接入
2.离线消息同步
3.单用户多设备同时在线
4.单聊，群聊，以及房间聊天场景
5.支持服务水平扩展
6.使用领域驱动设计
7.支持裸机部署和k8s部署
gim可以作为以业务服务器的一个组件，为现有业务服务器提供im的能力，业务服务器 只需要实现business.int.proto协议中定义的GRPC接口，为gim服务提供基本的用户功能即可

使用技术：

数据库：MySQL+Redis
通讯框架：GRPC
长连接通讯协议：Protocol Buffers
日志框架：Zap
ORM框架：GORM

安装部署

1.首先安装MySQL，Redis
2.创建数据库gim，执行sql/create_table.sql，完成初始化表的创建（数据库包含提供测试的一些初始数据）
3.修改config下配置文件，使之和你本地配置一致，如果没有配置gim_env环境变量，默认会加载config/local_conf.go配置
4.分别切换到cmd的connect,logic,business目录下，执行go run main.go,启动TCP连接层服务器,WebSocket连接层服务器,逻辑层服务器,用户服务器
（注意：connect只能在linux下启动，如果想在其他平台下启动，请安装docker，执行cmd/connect/run.sh）

项目目录简介

项目结构遵循 https://github.com/golang-standards/project-layout

cmd:          服务启动入口
config:       服务配置
internal:     每个服务私有代码
pkg:          服务共有代码
sql:          项目sql文件
test:         长连接测试脚本

服务简介

1.connect
维持与客户端的TCP和WebSocket长连接，心跳，以及TCP拆包粘包，消息编解码
2.logic
设备信息，好友信息，群组信息管理，消息转发逻辑
3.business
一个简单的业务服务器服务，可以根据自己的业务需求，进行扩展,但是前提是，你的业务服务器实现了business.int.proto接口

客户端接入流程

1.调用LogicExt.RegisterDevice接口，完成设备注册，获取设备ID（device_id）,注意，一个设备只需完成一次注册即可，后续如果本地有device_id,就不需要注册了，举个例子，如果是APP第一次安装，就需要调用这个接口，后面即便是换账号登录，也不需要重新注册。
2.调用BusinessExt.SignIn接口，完成账户登录，获取账户登录的token。
3.建立长连接，使用步骤2拿到的token，完成长连接登录。
如果是web端,需要调用建立WebSocket时,如果是APP端，就需要建立TCP长连接。
在完成建立TCP长连接时，第一个包应该是长连接登录包（SignInInput），如果信息无误，客户端就会成功建立长连接。
4.使用长连接发送消息同步包（SyncInput），完成离线消息同步，注意：seq字段是客户端接收到消息的最大同步序列号，如果用户是换设备登录或者第一次登录，seq应该传0。
接下来，用户可以使用LogicExt.SendMessage接口来发送消息，消息接收方可以使用长连接接收到对应的消息。

网络模型

TCP的网络层使用linux的epoll实现，相比golang原生，能减少goroutine使用，从而节省系统资源占用

单用户多设备支持，离线消息同步

每个用户都会维护一个自增的序列号，当用户A给用户B发送消息是，首先会获取A的最大序列号，设置为这条消息的seq，持久化到用户A的消息列表， 再通过长连接下发到用户A账号登录的所有设备，再获取用户B的最大序列号，设置为这条消息的seq，持久化到用户B的消息列表，再通过长连接下发 到用户B账号登录的所有设备。
假如用户的某个设备不在线，在设备长连接登录时，用本地收到消息的最大序列号，到服务器做消息同步，这样就可以保证离线消息不丢失。

读扩散和写扩散

首先解释一下，什么是读扩散，什么是写扩散

读扩散

简介：群组成员发送消息时，先建立一个会话，都将这个消息写入这个会话中，同步离线消息时，需要同步这个会话的未同步消息
优点：每个消息只需要写入数据库一次就行，减少数据库访问次数，节省数据库空间
缺点：一个用户有n个群组，客户端每次同步消息时，要上传n个序列号，服务器要对这n个群组分别做消息同步

写扩散

简介：在群组中，每个用户维持一个自己的消息列表，当群组中有人发送消息时，给群组的每个用户的消息列表插入一条消息即可
优点：每个用户只需要维护一个序列号和消息列表
缺点：一个群组有多少人，就要插入多少条消息，当群组成员很多时，DB的压力会增大

消息转发逻辑选型以及特点

群组：

采用写扩散，群组成员信息持久化到数据库保存。支持消息离线同步。

房间：

采用读扩散，会将消息短暂的保存到Redis，长连接登录消息同步不会同步离线消息。

核心流程时序图

长连接登录

登录.png

离线消息同步

离线消息同步.png

心跳

心跳.png

消息单发

c1.d1和c1.d2分别表示c1用户的两个设备d1和d2,c2.d3和c2.d4同理 消息单发.png

群组消息群发

c1,c2.c3表示一个群组中的三个用户 消息群发.png

github

https://github.com/alberliu/gim