高性能的RTC服务器OpenFire

《高性能的RTC服务器OpenFire》—第一章部署与源码调试

前言

OpenFire是什么，以及它能做什么？或许这是许多开发人员最关心的一个话题。简单来说，OpenFire是一个采用纯Java语言编写（核心架构使用Mina构建）的开源RTC（Real-Time Communications，实时协作）服务器。它采用XMPP协议进行分布式通信，该协议的前身其实就是基于Jabber协议，只不过XMPP对其进行了部分扩展。说到底XMPP协议无非就是一个基于TCP/IP协议的扩展协议，它采用XML的方式进行数据传输，以此满足体系结构的中立。

当大家对OpenFire有一个大致的认识和了解后，我们再来探讨OpenFire能做什么。即时通信（IM，Instant Messenger）相信大家都应该听说过，比如我们常用的QQ、微信、米聊等等都是IM系统。那么这和OpenFire有什么关系呢？OpenFire既然是RTC服务器，自然开发人员就可以利用它构件一个具备高性能的即时通信服务器。OpenFire的性能如何呢？经过笔者和同事对其进行压力测试后发现，一台主流的8/16G服务器，在不集群（cluster）的情况下，使用多个Connection Manager（连接管理器）对OpenFire进行连接负载均衡，并对OpenFire做了一定的优化后，其完全可以承受住约10-20万左右的并发操作，如果session中不存储集合对象，抗住30-40万左右的高并发操作也不是没有可能。假设OpenFire无法满足你的应用需求时，开发人员完全可以对OpenFire的源码进行二次开发，使用插件的方式对其功能进行扩充，这一切都是OpenFire带给你的实惠。

当然，如果你仍然觉得OpenFire的性能还是无法满足于你的需求时，假设你具备扎实的NIO或者AIO编程经验，笔者完全支持并赞成你自己研发一个通信服务器，如果你做不到，那么请耐心并仔细的研究如何优化OpenFire的运行性能。要是想达到微信那种过亿用户连接数，千万级并发量，从理论上来说整体的系统架构必然非常复杂，这个时候架构师需要考虑的问题太多，比如：服务器之间如何集群？如何实现模块化部署？如何构建分布式缓存？海量数据如何处理？缓冲区如何构建？容灾或容错策略如何解决？带着这些疑问，笔者希望大家在工作或者是闲暇之余，耐心的思考下。

目录

一、配置OpenFire服务器

二、使用Spark+OpenFire的组合构建

三、使用Smack API与OpenFire建立连接通信

四、调试OpenFire源码

一、配置OpenFire服务器

所谓工欲善其事，必先利其器。我们在配置或二次开发OpenFire服务器之前，首先应该去官网下载OpenFire相关的一些构件和程序。大家可以登录http://www.igniterealtime.org/downloads/index.jsp站点进行下载，笔者本文所有示例均使用OpenFire3.2.8的最新版本，为了避免和本文示例不一致，建议大家下载和本文一致的OpenFire版本，如图1-1所示。

图1-1 OpenFire下载页面

笔者上述红框部分都是大家需要进行下载的，其中包括OpenFire服务器以及源码、Spark和Smack。Spark是利用Smack API进行与OpenFire服务器通信的客户端程序，而Smack就是提供给开发人员使用的基于XMPP协议的API。当成功下载好OpenFire服务器后，我们首先将其解压，然后在openfile/bin目录下找到openfire.exe，双击即可启动OpenFire服务器，如图1-2所示。

图1-2 启动OpenFire服务器

当成功启动OpenFire的服务器后，我们输入：http://127.0.0.1:9090进入OpenFire服务器的管理页面。OpenFire管理页面的端口为9090，缺省账号和密码都是admin。如果是第一次登录OpenFire服务器的管理页面，我们则需要配置一些初始信息，当成功配置好后，我们便可以完成登录，如图1-3所示。

图1-3 OpenFire的管理页面

OpenFire的管理页面包含5个菜单选项，分别是服务器基本信息配置选项、用户组管理选项、会话管理选项、分组聊天选项和插件选项。其中服务器基本信息配置选项主要包含了OpenFire的一些常规配置，比如端口的配置、系统属性设置、缓存设置、数据库设置（OpenFire提供了自带的嵌入式数据库）等等。而用户组管理选项可以用来管理注册用户。会话管理选项则用于管理客户端连接。分组聊天选项则用于管理会话组。而插件选项主要是用于添加开发人员对OpenFire服务器管理页面的功能扩充。

二、使用Spark+OpenFire的组合构建

Spark其实就是利用Smack API进行与OpenFire服务器通信的客户端程序。当成功下载好Spark后，大家首先需要进行安装，然后注册登录用户，最后便可完成登录，添加用户进行会话。其实OpenFire+Spark也是官方推荐的最佳组合，Spark主要是采用Swing进行开发，页面也比较漂亮。如果是企业局域网使用，完全可以无需修改Spark和OpenFire的源码，直接构建通信雏形即可，如图2-1所示。

图2-1 Spark通信客户端

三、使用Smack API与OpenFire建立连接通信

很多时候，我们往往需要开发自己的基于XMPP协议的客户端与OpenFire进行通信，这时候我们则不会再使用Spark了。客户端可以是桌面应用，也可以是移动应用，但无论是那种客户端，使用的协议都是基于XMPP的，所以充分利用Smack API完全开发出与OpenFire服务器通信的客户端程序。

当成功下载好Smack后，我们首先应该对其进行解压，然后将所需构件导入至项目中即可。本章我们首先编写一个简单的连接示例，让大家更好的理解如何使用Smack API。

使用Smack API连接示例：

1. import org.jivesoftware.smack.Connection;
2. import org.jivesoftware.smack.ConnectionConfiguration;
3. import org.jivesoftware.smack.XMPPConnection;
4. import org.jivesoftware.smack.XMPPException;
5. public class ConnectionTest {
6. /**
7. * @param args
8. *
9. * @author JohnGao
10. */
11. public static void main(String[] args) {
12. /* 定义连接信息 */
13. ConnectionConfiguration config = new ConnectionConfiguration(
14. "127.0.0.1", 5222);
15. /* 使用SASL验证 */
16. config.setSASLAuthenticationEnabled(true);
17. Connection conn = new XMPPConnection(config);
18. try {
19. /* 尝试连接服务器 */
20. conn.connect();
21. /* 尝试登陆服务器 */
22. conn.login("JohnGao", "ll.520GG");
23. } catch (XMPPException e) {
24. e.printStackTrace();
25. }
26. }
27. }

通过上述程序示例我们可以看出，Connection抽象类为Smack连接OpenFire的核心构件，其实现为XMPPConnection类型。XMPPConnection的构造可以包含一个ConnectionConfiguration实例，ConnectionConfiguration主要用于配置一些连接信息，并提供有setSASLAuthenticationEnabled(boolean)方法实现SASL验证机制，“true”为使用，反之为“false”。而Connection提供的connect()方法则用于与OpenFire服务器建立会话，只有成功建立会话机制后，才可以使用login()方法进行登录验证。

关于Smack API的其他使用方式，比如如何通信，如何建立分组会话，笔者则留在后续章节进行讲解。

四、调试OpenFire源码

前面几个章节的内容笔者已经详细讲解了如何使用Spark+OpenFire构建通信服务架构。但很多时候我们不可能只使用OpenFire提供的基础服务，如果当OpenFire无法满足我们的应用需求时，我们则需要对其源码进行二次开发，也就是扩充插件。当然在开始正式讲解如何进行源码的二次开发之前，我们首先来看看如何调试OpenFire的源码，这是比较重要的。

当成功下载好OpenFire的源码后，我们首先需要将其解压。然后我们构建好一个普通的Java工程，把OpenFire的源码部署进来即可，如图4-1所示。

图4-1 部署OpenFire源代码

当成功部署好OpenFire的源码后，大家应该会发现，部分源码是无法通过编译的。这是由3个原因造成的，第一是缺少OpenFire的外围构件（需要coherence.jar、coherence-work.jar、tangosol.jar）、二是代码语意错误、三是类库冲突。我们首先来解决构件问题，我们首先将所缺构件添加至build/lib目录下，然后选中这些构件并利用IDE工具的Build Path->Add Build Path选项，在项目的classpath环境中指向构件引用。接着我们来解决类库冲突问题，删除冲突类库，如图4-2所示。

图4-2 删除冲突类库

当成功删除冲突类库后，我们还需要对代码语意错误进行修复。当一切工作都准备好后，我们则可以通过ant进行源码编译。当然接下来我们还需要配置最重要的运行方式，选择IDE工具的Run AS-> Run Configurations选项，在Main选项中配置项目启动参数，如图4-3所示。

图4-3 配置项目的启动参数

成功配置好项目的启动参数后，我们接下来在Arguments选项中配置虚拟机的相关参数（-DopenfireHome="${workspace_loc:项目名称}/target/openfire"），如图4-4所示。

图4-4 配置虚拟机的相关参数

当成功配置好虚拟机的相关参数后，我们接下来还需要在ClassPath选项中配置一些项目环境，将项目中src目录下的i18n和resources包通过IDE的Advanced->Add Folders选项添加至User Entries中，如图4-5所示。

图4-5 ClassPath选项配置

当成功配置好ClassPath选项后，我们最后还需要在Common选项中配置启动项即可完成OpenFire运行方式的配置，如图4-6所示。

图4-6 启动项配置

如果成功启动项目后，IDE工具的控制台则会输出如下信息：

1. Openfire 3.8.2 [Sep 20, 2013 2:13:12 AM]
2. Admin console listening at http://127.0.0.1:9090

当我们使用http://127.0.0.1:9090进行访问OpenFire的管理页面时，可能会提示无法加载到admin-sidebar.xml和openfire_i18n_en.properties配置文件。那么我们最后只需要将这2个配置文件添加至项目的bin目录下即可，如图4-7所示。

图4-7 在项目bin目录中添加缺失文件