有感而发

为什么说 SignalR 不合适做 IM?

IM 的特点必定是长连接,轮训的功能用不上。

因为它是双工通讯的设计,用hub.invoke发送命令给服务端处理业务,其他就和 ajax 差不多,用来代替 ajax 减少 http 请求数量比较看好。

但是过多使用 hub,SignalR 服务端会被业务入侵严重,业务变化频繁后不得不重新发布版本,每次部署所有终端都会断开连接,遇到5分钟发一次业务补丁的时候,类似离线和上线提示好友的功能就无法实现。

ImCore 的设计是业务和推送分离,即 ImServer 永不更新重启,业务全部在 webApi 上编写,终端连接的 ImServer 就不会频繁重启的问题。

为什么说又呢?

熟悉叶先森的朋友应该都知道,他之前开源了两款比较热门的组件,如:

CSRedisCore: 操作Redis的简单易用的组件。GitHub:https://github.com/2881099/csredis 目前也已经八百多星了,nuget下载量也已经121k了.相关介绍及使用可以参考《.NET Core开发者的福音之玩转Redis的又一傻瓜式神器推荐

FreeSql:FreeSql 是一个功能强大的对象关系映射程序(O/RM),支持 .NETCore 2.1+ 或 .NETFramework 4.5+。这个可以说是比EFCore更好用的一个ORM组件了。这个组件目前也已经有八百多星了,nuget下载量也已经13.9k了。GitHub地址:https://github.com/2881099/FreeSql 。据说用了这个组件后头发都茂密了起来。

而且上面两个组件我也一直在用,感觉很方便。有兴趣的小伙伴可以.net core两千人群交流讨论:637326624

ImCore是什么

ImCore是一个利用 WebSocket 实现简易、高性能、集群化部署的即时通讯组件,支持点对点通讯、群聊通讯、上线下线事件消息等众多实用性功能。

Quick Start

dotnet add package ImCore

IM服务端

public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
    app.UseImServer(new ImServerOptions
    {
        Redis = new CSRedis.CSRedisClient("127.0.0.1:6379,poolsize=5"),
        Servers = new[] { "127.0.0.1:6001" }, //集群配置
        Server = "127.0.0.1:6001"
    });
}

一套永远不需要迭代更新的IM服务端

WebApi业务端

public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
    //...

    ImHelper.Initialization(new ImClientOptions
    {
        Redis = new CSRedis.CSRedisClient("127.0.0.1:6379,poolsize=5"),
        Servers = new[] { "127.0.0.1:6001" }
    });

    ImHelper.EventBus(
        t => Console.WriteLine(t.clientId + "上线了"),
        t => Console.WriteLine(t.clientId + "下线了"));
}
ImHelper方法 参数 描述
PrevConnectServer (clientId, string) 在终端准备连接 WebSocket 前调用
SendMessage (发送者, 接收者, 消息内容, 是否回执) 发送消息
GetClientListByOnline - 返回所有在线clientId
EventBus (上线委托, 离线委托) socket上线与下线事件
群聊频道 参数 描述
JoinChan (clientId, 频道名) 加入
LeaveChan (clientId, 频道名) 离开
GetChanClientList (频道名) 获取群聊频道所有clientId
GetChanList - 获取所有群聊频道和在线人数
GetChanListByClientId (clientId) 获取用户参与的所有群聊频道
GetChanOnline (频道名) 获取群聊频道的在线人数
SendChanMessage (clientId, 频道名, 消息内容) 发送群聊消息,所有在线的用户将收到消息

说明:clientId 应该与 webApi的用户id相同,或者有关联。

Html5终端

本方案支持集群分区,前端连接 websocket 前,应该先请求 webApi 获得地址(ImHelper.PrevConnectServer)。

运行示例

运行环境:.NETCore 2.1 + redis-server 2.8

下载Redis-x64-2.8.2402.zip,点击 start.bat 运行;

cd imServer && dotnet run

cd web && dotnet run

打开多个浏览器,访问 http://127.0.0.1:5000 发送群消息

设计思路

ImServer 是 websocket 服务中心,可部署多实例,按clientId分区管理socket连接;

webApi 或其他应用端,使用 ImHelper 调用相关方法(如:SendMessage、群聊相关方法);

消息发送利用了 redis 订阅发布技术。每个 imServer 订阅相应的频道,收到消息,指派 websocket 向终端(如浏览器)发送消息;

1、可缓解并发推送消息过多的问题;

2、可解决连接数过多的问题;

客户端连接流程:client -> websocket -> imserver

imserver 订阅消息:client <- imserver <- redis channel

推送消息流程:web1 -> sendmsg方法 -> redis channel -> imserver

imserver 充当消息转发,及维护连接中心,代码万年不变不需要重启维护;

WebSocket

比较笨的办法是浏览器端使用websocket,其他端socket,这种混乱的设计非常难维护。

强烈建议所有端都使用websocket协议,websocket协议支持几乎所有端,adorid/ios/h5/小程序全部支持websocket客户端。

websocket用了后,就像跨平台。。。虽然选一种语言都能连接通讯。

业务与通讯协议

im系统一般涉及【我的好友】、【我的群】、【历史消息】等等。。

那么,imServer与业务方(webApi)该保持何种关系呢?

用户A向好友B发送消息,分析一下:

  • 需要判断B是否为A好友;
  • 需要判断A是否有权限;
  • 等等。。

诸如此类业务判断会很复杂,我们试想一下,如果使用imServer做业务协议,它是不是会变成巨无霸难以维护?

又比如获取历史聊天记录,难道客户端要先websocket.send('gethistory'),再在onmessage里定位回调处理?


我们可以这样设定,所有用户的主动行为走业务方(webApi),imServer只负责即时消息推送。什么意思?

用户A向好友B发送消息:客户端请求业务方(webApi)接口,由业务方(webApi)后端向imServer发起推送请求,imServer收到指令后,向前端用户B的websocket发送数据,用户B收到了消息。

获取历史消息:客户端请求业务方(webApi)接口,返回json(历史消息)

回执:用户A如何知道消息发送状态(成功或失败或不在线)?imServer端向用户B发送消息时,把状态以消息的方式推给用户A即可(按上面的逻辑),具体请看源码吧。。。

发送消息

业务和推送分离的设计,即 imServer 只负责推送工作。

用户A向B发消息:终端A ajax -> webApi -> imServer -> 终端B WebSocket.onmessage;

采用 redis 轻量级的订阅发布功能,实现消息缓冲发送。

redis 缓冲消息发送,避免对业务方(webApi)造成消息发送的性能损耗,属于必备,也可以更换为其他技术。

比如 webapi 业务发需要通知1000个人,不用消息缓冲的话。。。

还有使用redis存储一些数据,如在线clientId,群聊结构。

集群分区

单个imServer实例支持多少个客户端连接,两千个没问题?

如果在线用户有10万人,怎么办???

比如部署4个imServer:

imServer1 订阅 redisChanne1
imServer2 订阅 redisChanne2
imServer3 订阅 redisChanne3
imServer4 订阅 redisChanne4

业务方(webApi)端根据接收方的clientId后四位16进制与节点总数取模,定位到对应的redisChannel,进行redis->publish操作将消息定位到相应的imServer。

每个 imServer 管理着对应的终端连接,当接收到 redis 订阅消息后,向对应的终端连接推送数据。

事件消息

IM 系统比较常用的有上线、下线,在 imServer 层才能准确捕捉事件,但业务代码就不合适在这上面编写了。

采用 redis 发布订阅技术,将上线、下线等事件向指定频道发布,业务方(webApi) 通过 ImHelper.EventBus 方法进行订阅捕捉。

A向B发文件的例子

1、A向webapi传文件

2、webapi告诉imServer,A向B正在传文件

3、B收到消息,A正在传文件

4、webapi文件接收完成时告诉imServer,A向B文件传输完毕

5、B收到消息,A文件传输完成(含文件链接)

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