XMPP

XMPP（可扩展消息处理现场协议）是基于可扩展标记语言（XML）的协议，它用于即时消息（IM）以及在线现场探测。是一种数据传输协议。
XMPP的前身是Jabber，一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。

XMPP 地址格式

一个XMPP节点的唯一标示符jabber identifier(JID)，即实体地址，用来表示一个Jabber用户，但是也可以表示其他内容，例如一个聊天室．

一个有效的JID包括一系列元素：

(1)域名(domain identifier)；
(2)节点(node identifier)；
(3)源(resource identifier)．

它的格式是 node@domain/resource，node@domain，类似电子邮件的地址格式．

domain用来表示接点不同的设备或位置，这个是可选的，例如a在Server1上注册了一个用户，用户名为doom，那么a的JID就是 doom@serverl，在发送消息时，指明 doom@serverl 就可以了，
resource可以不用指定，但a在登录到这个Server时，fl的JID可能是 doom@serverl/exodus (如果a用Exodus软件登录)，也可能是 doom@serverl/psi (如果a用psi软件登录)．资源只用来识别属于用户的位置或设备等，一个用户可以同时以多种资源与同一个XMPP服务器连接。

XMPP 协议的 XML 格式:

这里有三个顶级 XML 元素： Presence、Message、IQ，每个的含义如下：

<Presence> 用来表明用户的状态，

如：online、away、dnd(请勿打扰)等。当用户离线或改变自己的状态时，就会在stream的上下文中插入一个Presence元素，来表明自身的状态．

<Message> 用于在两个jabber用户之间发送信息。

Jsm(jabber会话管理器)负责满足所有的消息，不管目标用户的状态如何。如果用户在线jsm立即提交;否则jsm就存储。

To :标识消息的接收方。
from : 指发送方的名字或标示(id)o
Text: 此元素包含了要提交给目标用户的信息。

< IQ > 一种请求／响应机制，

从一个节点从发送请求，另外一个节点接受请求，并进行响应．
例如，client在stream的上下文中插入一个元素，向Server请求得到自己的好友列表，Server返回一个，里面是请求的结果．

<iq > 主要的属性是type。包括:
Get :获取当前域值。
Set :设置或替换get查询的值。
Result :说明成功的响应了先前的查询。
Error: 查询和响应中出现的错误。

XML流

XMPP本质上是一种XML流技术。

客户端开始和XMPP服务器会话，会打开一个长时间的TCP连接，然后和服务器协商一个流。
一旦你和你的服务器建立了一个XML流，你和你的服务器可以通过流交换三个特殊的XML片段：<message/>，<presence/>，<iq/>.这些片段称为XML节。而且一旦你已建立一个XML流，你可以通过流发送无数个节。

下图是 C 客户端 S 服务器端 XML流的精简内容：

C:  <stream:stream>

C:  <presence/>

C:  <iq type="get">

           <query xmlns="jabber:iq:roster"/>

    </iq>

S:  <iq type="result">

           <query xmlns="jabber:iq:roster">

            <item jid="suke@skh.whu.edu.cn"xs/>

            <item jid="gmz@skh.whu.edu.cn"/>

            <item jid="beta@skh.whu.edu.cn"/>

        </query>

    </iq>

C:  <message from="suke@skh.whu.edu.cn"

              to="beta@skh.whu.edu.cn">

           <body>Off with his head!</body>

    </message>

S:  <message from="lj@skh.whu.edu.cn"

              to="cyl@skh.whu.edu.cn ">

           <body>You are all pardoned.</body>

    </message>

C:  <presence type="unavailable"/>

C:     </stream:stream>

XMPP面临的问题：

XMPP是基于稳定长连接网络环境所设计的，对于不够稳定和带宽小的移动网络不是非常合适。
由于XMPP基于XML，所以流量大，流量问题对于移动网络来说非常敏感，然后就是消息不可靠、CMWAP兼容、开源项目对协议实现不完善等问题，也是XMPP面临的问题。

数据负载太重：随着通常超过 70％的 XMPP 协议的服务器的数据流量的存在和近60％的被重复转发，XMPP 协议目前拥有一个大型架空中存在的数据提供给多个收件人。新的议定书正在研究，以减轻这一问题。

没有二进制数据：XMPP 协议的方式被编码为一个单一的长的 XML 文件，因此无法提供修改二进制数据。因此，文件传输协议一样使用外部的 HTTP。如果不可避免，XMPP 协议还提供了带编码的文件传输的所有数据使用的 Base64。至于其他二进制数据加密会话（encrypted conversations）或图形图标（graphic icons）以嵌入式使用相同的方法。

XMPP 优化的一个方案是：

XML通过精简压缩来实现流量可控。
消息的不可靠可以通过扩展XMPP来实现ACK

OpenFire

Openfire是XMPP领域最知名的开源项目，它简单易用，是很多团队的首选方案，这是国内使用最多的开源方案。Openfire虽然优点很多，但是缺点也不少，最致命的就是它的分布式扩展能力很弱，当用户量很大的时候，水平扩展就成为它的瓶颈所在。

消息握手

经常会有人发现，Openfire的两个客户端，在网络不稳定的情况下，会丢失消息。起初我也不知道到底发生了什么，直到后来，在测试中发现，当你用连接上通讯服务器后，直接拔了路由器，wifi异常断开，客户端与Server没办法握手告知TCP断线的事情，所以你会在一段时间内，服务器认为你在线，而实际你离线。这种情况在地铁、快速移动切换网络基站的情况下也经常有复现。此时Openfire收到关于你的消息会直接推送给你，而你此时又因为没有网络收取不到，所以消息丢失。

解决办法：消息进行握手，每条消息发给客户端，都需要客户端回复回执，否则一直保存在服务器。

心跳机制

因为上述问题，所以就要经常清理那些失效客户端，保证客户端和服务器状态同步。

如每15s - 60s 客户端定时发送一个小型的msg给服务器，服务器收到后回复一个callback。

如果服务器120s内没有收取到任何消息，那么close Session。

虽然XMPP有很多弊端，但是它的生态目前是最完善的，如果从成本角度来考量，XMPP是前期投入最小产出最快的。但是如果是搭建一个SAAS平台或者千万量级的IM，XMPP就不是最优的选择了。

参考资料：

漫谈IM通信架构
http://www.yangguo.info/2015/08/17/%E6%BC%AB%E8%B0%88%E9%80%9A%E8%AE%AF%E6%9E%B6%E6%9E%84/

开源移动通讯架构与XMPP

http://timyang.net/im/mobile-im-xmpp/

xmpp协议详解一：xmpp基本概念

http://www.jianshu.com/p/a94749385755

即时通讯协议的选型之XMPP

http://www.biaodianfu.com/xmpp.html

XMPP 协议适合用来做移动 IM 么？

https://segmentfault.com/a/1190000000656509

http://www.mikewootc.com/wiki/net/protocol/xmpp.html

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