IM即时通讯系统[SpringBoot+Netty]——梳理（二）

项目源代码

目录
IM即时通讯系统[SpringBoot+Netty]——梳理（一）
IM即时通讯系统[SpringBoot+Netty]——梳理（三）
IM即时通讯系统[SpringBoot+Netty]——梳理（四）
IM即时通讯系统[SpringBoot+Netty]——梳理（五）

五、IM开发核心之构建TCP网关（上）

1、编写LimServer

==LimServer ==

public class LimServer {
    
    
    // 日志类
    private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LimServer.class);

    // 端口号
    private int port;

    // 端口号和两个Group的值都是从配置文件中取出来的
    EventLoopGroup mainGroup;
    EventLoopGroup subGroup;
    ServerBootstrap server;

    public LimServer(Integer port){
    
    
    	this.port = port;
        // 两个Group
        mainGroup = new NioEventLoopGroup();
        subGroup = new NioEventLoopGroup();
        // server
        server = new ServerBootstrap();
        server.group(mainGroup, subGroup)
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                // 服务端可连接队列大小
                .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 10240)
                // 参数表示允许重复使用本地地址和端口
                .option(ChannelOption.SO_REUSEADDR, true)
                // 是否禁用Nagle算法 简单点说是否批量发送数据 true关闭 false开启。 开启的话可以减少一定的网络开销，但影响消息实时性
                .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
                // 保活开关2h没有数据服务端会发送心跳包
                .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
    
    
                    @Override
                    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
    
    
                    }
                });
    }
    server.bind(port);
}

Starter

public class Starter {
    
    
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
    
    
     	new LimServer(9000);
    }
}

简单编写完这两部分后，用网络调试助手连接一下本机的9000端口，没有报错就是连接成功了

2、编写LimWebSocketServer

LimWebSocketServer

public class LimWebSocketServer {
    
    

    private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LimWebSocketServer.class);
	int port;
    EventLoopGroup mainGroup;
    EventLoopGroup subGroup;
    ServerBootstrap server;

    public LimWebSocketServer(int port) {
    
    
        this.port= port;
        mainGroup = new NioEventLoopGroup();
        subGroup = new NioEventLoopGroup();
        server = new ServerBootstrap();
        server.group(mainGroup, subGroup)
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 10240) // 服务端可连接队列大小
                .option(ChannelOption.SO_REUSEADDR, true) // 参数表示允许重复使用本地地址和端口
                .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true) // 是否禁用Nagle算法 简单点说是否批量发送数据 true关闭 false开启。 开启的话可以减少一定的网络开销，但影响消息实时性
                .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true) // 保活开关2h没有数据服务端会发送心跳包
                .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
    
    
                    @Override
                    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
    
    
                        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                        // websocket 基于http协议，所以要有http编解码器
                        pipeline.addLast("http-codec", new HttpServerCodec());
                        // 对写大数据流的支持
                        pipeline.addLast("http-chunked", new ChunkedWriteHandler());
                        // 几乎在netty中的编程，都会使用到此hanler
                        pipeline.addLast("aggregator", new HttpObjectAggregator(65535));
                        /**
                         * websocket 服务器处理的协议，用于指定给客户端连接访问的路由 : /ws
                         * 本handler会帮你处理一些繁重的复杂的事
                         * 会帮你处理握手动作： handshaking（close, ping, pong） ping + pong = 心跳
                         * 对于websocket来讲，都是以frames进行传输的，不同的数据类型对应的frames也不同
                         */
                        pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws"));
                    }
                });
    }
	server.bind(port);
	logger.info("web start");
}

Starter

public class Starter {
    
    
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
    
    
     	new LimServer(9000);
     	new LimWebSocketServer(19000);
    }
}

然后在启动，使用web.html验证

3、使用snakeyaml动态配置文件

<!-- yaml解析 -->
<dependency>
    <groupId>org.yaml</groupId>
    <artifactId>snakeyaml</artifactId>
</dependency>

@Data
public class BootstrapConfig {
    
    

    private TcpConfig lim;

    @Data
    public static class TcpConfig{
    
    
        // tcp 绑定的端口号
        private Integer tcpPort;

        // webSocket 绑定的端口号
        private Integer webSocketPort;

        // boss线程 默认=1
        private Integer bossThreadSize;

        //work线程
        private Integer workThreadSize;

        // 心跳超时时间  单位ms
        private Long heartBeatTime;

        // 登录模式
        private Integer loginModel;


        // redis配置文件
        private RedisConfig redis;

        /**
         * rabbitmq配置
         */
        private Rabbitmq rabbitmq;

        /**
         * zk配置
         */
        private ZkConfig zkConfig;

        /**
         * brokerId
         */
        private Integer brokerId;

        private String logicUrl;
    }
}

将需要的配置文件中的数据做一个实体类，用于后面的接，收然后改造一下

LimServer

public class LimServer {
    
    
    // 日志类
    private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LimServer.class);

    // 端口号
    private int port;

    // 端口号和两个Group的值都是从配置文件中取出来的
    BootstrapConfig.TcpConfig config;
    EventLoopGroup mainGroup;
    EventLoopGroup subGroup;
    ServerBootstrap server;

    public LimServer(BootstrapConfig.TcpConfig config){
    
    
        this.config = config;
        // 两个Group
        mainGroup = new NioEventLoopGroup(config.getBossThreadSize());
        subGroup = new NioEventLoopGroup(config.getWorkThreadSize());
        // server
        server = new ServerBootstrap();
        server.group(mainGroup, subGroup)
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                // 服务端可连接队列大小
                .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 10240)
                // 参数表示允许重复使用本地地址和端口
                .option(ChannelOption.SO_REUSEADDR, true)
                // 是否禁用Nagle算法 简单点说是否批量发送数据 true关闭 false开启。 开启的话可以减少一定的网络开销，但影响消息实时性
                .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
                // 保活开关2h没有数据服务端会发送心跳包
                .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
    
    
                    @Override
                    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
    
    
                    }
                });
    }
    public void start(){
    
    
        this.server.bind(config.getTcpPort());
    }
}

LimWebSocket

public class LimWebSocketServer {
    
    

    private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LimWebSocketServer.class);

    BootstrapConfig.TcpConfig config;
    EventLoopGroup mainGroup;
    EventLoopGroup subGroup;
    ServerBootstrap server;

    public LimWebSocketServer(BootstrapConfig.TcpConfig config) {
    
    
        this.config = config;
        mainGroup = new NioEventLoopGroup();
        subGroup = new NioEventLoopGroup();
        server = new ServerBootstrap();
        server.group(mainGroup, subGroup)
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 10240) // 服务端可连接队列大小
                .option(ChannelOption.SO_REUSEADDR, true) // 参数表示允许重复使用本地地址和端口
                .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true) // 是否禁用Nagle算法 简单点说是否批量发送数据 true关闭 false开启。 开启的话可以减少一定的网络开销，但影响消息实时性
                .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true) // 保活开关2h没有数据服务端会发送心跳包
                .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
    
    
                    @Override
                    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
    
    
                        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                        // websocket 基于http协议，所以要有http编解码器
                        pipeline.addLast("http-codec", new HttpServerCodec());
                        // 对写大数据流的支持
                        pipeline.addLast("http-chunked", new ChunkedWriteHandler());
                        // 几乎在netty中的编程，都会使用到此hanler
                        pipeline.addLast("aggregator", new HttpObjectAggregator(65535));
                        /**
                         * websocket 服务器处理的协议，用于指定给客户端连接访问的路由 : /ws
                         * 本handler会帮你处理一些繁重的复杂的事
                         * 会帮你处理握手动作： handshaking（close, ping, pong） ping + pong = 心跳
                         * 对于websocket来讲，都是以frames进行传输的，不同的数据类型对应的frames也不同
                         */
                         pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws"));
    
                    }
                });
    }

    public void start(){
    
    
        this.server.bind(this.config.getWebSocketPort());
    }
}

lim:
  tcpPort: 9000
  webSocketPort: 19000
  bossThreadSize: 1
  workThreadSize: 8
  heartBeatTime: 3000 # 心跳超时时间，单位 ms
  brokerId: 1000
  loginModel: 3
  logicUrl: http://127.0.0.1:8000/v1

这两个将端口号和两个Group的大小都使用了配置文件动态配置

Starter

public class Starter {
    
    
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
    
    
        if(args.length > 0){
    
    
            start(args[0]);
        }
    }

    private static void start(String path) throws FileNotFoundException {
    
    
        try {
    
    
            // 加载yml文件
            Yaml yaml = new Yaml();
            InputStream fileInputStream = new FileInputStream(path);
            // 搞一个实体
            BootstrapConfig bootstrapConfig = yaml.loadAs(fileInputStream, BootstrapConfig.class);
            // 启动
            new LimServer(bootstrapConfig.getLim()).start();
            new LimWebSocketServer(bootstrapConfig.getLim()).start();
        } catch (Exception e) {
    
    
            e.printStackTrace();
            System.exit(500);
        }
    }
}

       这样所以的配置文件，就可以通过修改yaml文件，然后对BootstrapConfig实体类修改，最后在Starter中配置一下即可

4、大白话讲通信协议—详解主流通讯协议

4.1、文本协议

• 贴近人类书面表达的协议，如http协议
• 特点：
  • 可读性好，便于调试
  • 扩展性也好（通过key:value扩展）
  • 解析效率一般

4.2、二进制协议

• 一段的传输内容里面，其中的固定的一位或者几位表示固定的意思（就和我们上面netty中解决半包、黏包用的私有协议差不多），如ip协议
• 特点：
  • 可读性差，难于调试
  • 扩展性不好（设计的好可以规避）
  • 解析效率高

4.3、xml协议

• 特点
  • 标准协议，可以跨域互通
  • xml的优点，可读性好，扩展性好
  • 解析代价高
  • 有效数据传输率低（有大量的标签）

4.4、可以落地使用的协议

xmpp协议

• 优点：基于xml协议，容易理解，使用广泛，易于扩展
• 缺点：流量大，在移动端很耗电，交互过程复杂

mqtt协议

• 优点：适配多平台，相比xmpp，数据包更小
• 缺点：协议简单，公有协议无法自定义一些数据格式

私有协议（基于二进制协议）

• 优点：随心所欲，定制化较强，流量小
• 缺点：工作量巨大，扩展性差，需要考虑全面

5、私有协议编解码—设计篇

6、私有协议编解码—实现篇

6.1、LimServer的编解码器

ByteBufToMessageUtils

public class ByteBufToMessageUtils {
    
    

    public static Message transition(ByteBuf in){
    
    

        /** 获取command*/
        int command = in.readInt();

        /** 获取version*/
        int version = in.readInt();

        /** 获取clientType*/
        int clientType = in.readInt();

        /** 获取messageType*/
        int messageType = in.readInt();

        /** 获取appId*/
        int appId = in.readInt();

        /** 获取imeiLength*/
        int imeiLength = in.readInt();

        /** 获取bodyLen*/
        int bodyLen = in.readInt();

        if(in.readableBytes() < bodyLen + imeiLength){
    
    
            in.resetReaderIndex();
            return null;
        }

        byte [] imeiData = new byte[imeiLength];
        in.readBytes(imeiData);
        String imei = new String(imeiData);

        byte [] bodyData = new byte[bodyLen];
        in.readBytes(bodyData);


        MessageHeader messageHeader = new MessageHeader();
        messageHeader.setAppId(appId);
        messageHeader.setClientType(clientType);
        messageHeader.setCommand(command);
        messageHeader.setLength(bodyLen);
        messageHeader.setVersion(version);
        messageHeader.setMessageType(messageType);
        messageHeader.setImei(imei);

        Message message = new Message();
        message.setMessageHeader(messageHeader);

        if(messageType == 0x0){
    
    
            String body = new String(bodyData);
            JSONObject parse = (JSONObject) JSONObject.parse(body);
            message.setMessagePack(parse);
        }

        in.markReaderIndex();
        return message;
    }
}

MessageDecoder（解码）

public class MessageDecoder extends ByteToMessageDecoder {
    
    

    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx,
                          ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {
    
    
        //请求头（指令
        // 版本
        // clientType
        // 消息解析类型
        // appId
        // imei长度
        // bodylen）+ imei号 + 请求体

        if(in.readableBytes() < 28){
    
    
            return;
        }

        Message message = ByteBufToMessageUtils.transition(in);
        if(message == null){
    
    
            return;
        }

        out.add(message);
    }
}

MessageEncoder（编码）

public class MessageEncoder extends MessageToByteEncoder {
    
    

    @Override
    protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ByteBuf out) throws Exception {
    
    
        if(msg instanceof MessagePack){
    
    
            MessagePack msgBody = (MessagePack) msg;
            String s = JSONObject.toJSONString(msgBody.getData());
            byte[] bytes = s.getBytes();
            out.writeInt(msgBody.getCommand());
            out.writeInt(bytes.length);
            out.writeBytes(bytes);
        }
    }
}

接受消息的实体类

@Data
public class Message {
    
    
    // 请求头
    private MessageHeader messageHeader;
    // 请求体
    private Object messagePack;

    @Override
    public String toString() {
    
    
        return "Message{" +
                "messageHeader=" + messageHeader +
                ", messagePack=" + messagePack +
                '}';
    }
}

@Data
public class MessageHeader {
    
    
    //消息操作指令 十六进制 一个消息的开始通常以0x开头
    //4字节
    private Integer command;
    //4字节 版本号
    private Integer version;
    //4字节 端类型
    private Integer clientType;
    /**
     * 应用ID
     */
//    4字节 appId
    private Integer appId;
    /**
     * 数据解析类型 和具体业务无关，后续根据解析类型解析data数据 0x0:Json,0x1:ProtoBuf,0x2:Xml,默认:0x0
     */
    //4字节 解析类型
    private Integer messageType = 0x0;

    //4字节 imel长度
    private Integer imeiLength;

    //4字节 包体长度
    private int length;

    //imei号
    private String imei;
}

@Data
public class MessagePack<T> implements Serializable {
    
    

    private String userId;

    private Integer appId;

    /**
     * 接收方
     */
    private String toId;

    /**
     * 客户端标识
     */
    private int clientType;

    /**
     * 消息ID
     */
    private String messageId;

    /**
     * 客户端设备唯一标识
     */
    private String imei;

    private Integer command;

    /**
     * 业务数据对象，如果是聊天消息则不需要解析直接透传
     */
    private T data;

//    /** 用户签名*/
//    private String userSign;
}

加到这里面

6.2、LimWebSocketServer的编解码器

WebSocketMessageDecoder

public class WebSocketMessageDecoder extends MessageToMessageDecoder<BinaryWebSocketFrame> {
    
    
    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, BinaryWebSocketFrame msg, List<Object> out) throws Exception {
    
    
        ByteBuf content = msg.content();
        if (content.readableBytes() < 28) {
    
    
            return;
        }

        Message message = ByteBufToMessageUtils.transition(content);
        if(message == null){
    
    
            return;
        }

        out.add(message);
    }
}

WebSocketMessageEncoder

public class WebSocketMessageEncoder extends MessageToMessageEncoder<MessagePack> {
    
    

    private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(WebSocketMessageEncoder.class);

    @Override
    protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, MessagePack msg, List<Object> out)  {
    
    
        try {
    
    
            String s = JSONObject.toJSONString(msg);
            ByteBuf byteBuf = Unpooled.directBuffer(8+s.length());
            byte[] bytes = s.getBytes();
            byteBuf.writeInt(msg.getCommand());
            byteBuf.writeInt(bytes.length);
            byteBuf.writeBytes(bytes);
            out.add(new BinaryWebSocketFrame(byteBuf));
        }catch (Exception e){
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

加到这里面

      这样一来，我们为LImServer和LImWebSocketServer提供了编解码器，这样我们的客户端只要按照我们的协议发送数据，我们就会拿到争取的数据，我们也可以将信息进行编码，发送给客户端，客户端也要遵守我们的编码规则，也就可以正常的拿到服务端发送给客户端的数据

六、IM开发核心之建构TCP网关（下）

1、登录消息—保存用户NioSocketChannel

      这里也就是创建了一个Handler然后通过解析message中的command的命令，对应做出登录的逻辑，通过将每个用户登录进来的channel保存起来，维护每一个channel

2、分布式缓存中间件—Redisson快速入门操作

Redisson操作快速入门

3、用户登录网关层—保存用户Session

       先考虑用什么Redis的数据结构，因为这个应用那个会支出多端登录，所以使用HashMap的数据结构，就可以使用一个key来存储多个端的session，这样比String类型更好

       这里使用的是Redisson，所以要搞一些配置属性，修改BootStrap和Yaml文件，然后再创建Redis的管理类，最后将配置好的Redis放在Starter中去启动，在Handler中将设置好的UserSession保存到map中去。

4、用户退出网关层—离线删除用户Session

逻辑

1. 先删除掉Channel
2. 再删除掉Redis中存储的session

5、服务端心跳检测

       和上面那个netty入门时候说的心跳检测差不多，没有读操作或者写操作，或者全操作就会触发userEventTriggered，然后进行一些你规定好的操作，这里我们实现的就是没有操作的每10秒触发一次心跳检测，检测你上次ping的时间和当前时间，如果超过了你规定的超时时间，就认为该用户已经离线了，触发离线逻辑

// 离线
public static void offLineUserSession(NioSocketChannel channel){
    
    
    // 删除session
    String userId = (String) channel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.UserId)).get();
    Integer appId = (Integer) channel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.AppId)).get();
    Integer clientType = (Integer) channel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.ClientType)).get();
    String imei = (String) channel
            .attr(AttributeKey.valueOf(Constants.Imei)).get();

    SessionScoketHolder.remove(appId, userId, clientType, imei);

    // 修改redis中的session的ConnectState
    RedissonClient redissonClient = RedisManager.getRedissonClient();
    RMap<String, String> map
            = redissonClient.getMap(appId + Constants.RedisConstants.UserSessionConstants + userId);
    // 获取session
    String sessionStr = map.get(clientType.toString() + ":" + imei);
    if(!StringUtils.isBlank(sessionStr)){
    
    
        // 将session转换为对象
        UserSession userSession = JSONObject.parseObject(sessionStr, UserSession.class);
        // 修改连接状态为离线
        userSession.setConnectState(ImConnectStatusEnum.OFFLINE_STATUS.getCode());
        // 再写入redis中
        map.put(clientType.toString() + ":" + imei, JSONObject.toJSONString(userSession));
    }
}

触发离线逻辑，和上面那个登出的区别就是修改Redis中的session状态变成离线，那个是直接删除了

6、RabbitMQ的安装、发布订阅、路由模式详解

安装教程

如果自己有腾讯云、阿里云的虚拟的话，可以直接搞一个docker的RabbitMQ，这样更加方便，教程啥的网上搜一下就好

快速入门

7、TCP接入RabbitMQ、打通和逻辑层的交互

实现一个Mq的工具类

public class MqFactory {
    
    
    // ConnectionFactory
    private static ConnectionFactory factory = null;
    // 这里一个存放channel的map
    private static ConcurrentHashMap<String, Channel> channelMap = new ConcurrentHashMap<>();
    public static void init(BootstrapConfig.Rabbitmq rabbitmq){
    
    
        // 如果连接为空才进行初始化
        if(factory == null){
    
    
            factory = new ConnectionFactory();
            factory.setHost(rabbitmq.getHost());
            factory.setUsername(rabbitmq.getUserName());
            factory.setPassword(rabbitmq.getPassword());
            factory.setPort(rabbitmq.getPort());
            factory.setVirtualHost(rabbitmq.getVirtualHost());
        }
    }

    // 通过channel名字来获取不同的channel
    public static Channel getChannel(String channelName) throws IOException, TimeoutException {
    
    
        Channel channel = channelMap.get(channelName);
        if(channel == null){
    
    
            channel = getConnection().createChannel();
            channelMap.put(channelName, channel);
        }
        return channel;
    }

    // 获取connection
    private static Connection getConnection() throws IOException, TimeoutException {
    
    
        Connection connection = factory.newConnection();
        return connection;
    }
}

创建一个MqReciver类

@Slf4j
public class MessageReciver {
    
    
    private static String brokerId;
    public static void startReciverMessage() {
    
    
        try {
    
    
            Channel channel = MqFactory.getChannel(Constants.RabbitConstants.MessageService2Im
                    + brokerId);
            // 绑定队列
            channel.queueDeclare(Constants.RabbitConstants.MessageService2Im + brokerId,
                    true,false, false, null);
            // 绑定交换机
            channel.queueBind(Constants.RabbitConstants.MessageService2Im  + brokerId,
                    Constants.RabbitConstants.MessageService2Im,
                    brokerId);

            channel.basicConsume(Constants.RabbitConstants.MessageService2Im + brokerId, false
                    , new DefaultConsumer(channel){
    
    
                        // 获取到rabbitmq中的信息
                        @Override
                        public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
                                                   AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
    
    
                            try {
    
    
                                String msgStr = new String(body);
                                log.info(msgStr);
                            }
                        }
                    });
        } catch (Exception e) {
    
    
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

这样的话就TCP就可以从RabiitMq中获取到消息了，这样的话，只要逻辑层往对应的交换机中投递消息，TCP就可以收到了，也就是打通了和逻辑层的交互

8、分布式TCP服务注册中心的选型

      如果要接入多个服务，单台机器肯定是撑不住这么大的并发的，要考虑分布式，这就不得不考虑服务发现的问题，所以要引入服务注册来解决这个问题

      现在的开发，都会把服务做拆分，就会引出网关和逻辑服务直接发现的问题，这里有一种土办法，把服务的ip地址配置在网关中，A服务有这几个ip，B服务有这几个ip，如果采用这种方案，我们在增加或者删除一台服务器的时候，所有的网关服务都要手动的去修改配置，去重启，这样不太长久，不现实

      如果是http服务器，我们可以通过反向代理，把请求转发给可用的服务，但是这个方案在即时通讯系统中是行不通的，因为它是有状态服务，和普通的http服务不一样，有状态服务会保留用户活跃的信息，比如我们客户和A服务器建立了连接Channel，用户的信息保存在了A服务器里面，可以互通数据，当我们用B服务器，用户和B服务器之间没有交互数据的，我们拿不到Channel里面的信息

CAP理论

• 一致性
• 可用性
• 分区容错性

主流注册中心

• Eureka：SpringCloud配套的，但是已经停止维护了，最好不要用
• Consul：轻量级的注册中心，但是Java领域覆盖面不是很广
• Kubernetes：配套使用K8S较好
• Nacos：是首选的注册中心，它既可以支持AP、也可以支持CP
• Zookeeper：临时节点和watch机制，创建连接会生成节点，节点发生改变会通知，感知力强

本系统采取Zookeeper作为注册中心

9、TCP服务注册—Zookeeper注册TCP服务

安装教程

ZKit

/**
 * @author li
 * 直接用来创建Zookeeper目录的
 * @data 2023/4/19
 * @time 14:37
 */
public class ZKit {
    
    

    private ZkClient zkClient;

    public ZKit(ZkClient client){
    
    
        this.zkClient = client;
    }

    // im-coreRoot/tcp/ip:port
    public void createRootNode(){
    
    
        boolean exists = zkClient.exists(Constants.ImCoreZkRoot);
        if(!exists){
    
    
            zkClient.createPersistent(Constants.ImCoreZkRoot);
        }

        boolean tcpExists = zkClient.exists(Constants.ImCoreZkRoot +
                Constants.ImCoreZkRootTcp);
        if(!tcpExists){
    
    
            zkClient.createPersistent(Constants.ImCoreZkRoot +
                    Constants.ImCoreZkRootTcp);
        }

        boolean webExists = zkClient.exists(Constants.ImCoreZkRoot +
                Constants.ImCoreZkRootWeb);
        if(!webExists){
    
    
            zkClient.createPersistent(Constants.ImCoreZkRoot +
                    Constants.ImCoreZkRootWeb);
        }
    }

    // ip:port
    public void createNode(String path){
    
    
        if(!zkClient.exists(path)){
    
    
            zkClient.createPersistent(path);
        }
    }
}

RegistryZk

@Slf4j
public class RegistryZk implements Runnable{
    
    

    private ZKit zKit;

    private String ip;

    private BootstrapConfig.TcpConfig tcpConfig;

    public RegistryZk(ZKit zKit, String ip, BootstrapConfig.TcpConfig tcpConfig) {
    
    
        this.zKit = zKit;
        this.ip = ip;
        this.tcpConfig = tcpConfig;
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
        // 注册Zookeeper
        // 先注册1级目录
        zKit.createRootNode();

        // 再注册2级目录
        String tcpPath = Constants.ImCoreZkRoot + Constants.ImCoreZkRootTcp
                + "/" + ip + ":" + this.tcpConfig.getTcpPort();
        zKit.createNode(tcpPath);
        log.info("Registry zookeeper tcpPath success, msg=[{}]", tcpPath);

        String webPath = Constants.ImCoreZkRoot + Constants.ImCoreZkRootWeb
                + "/" + ip + ":" + this.tcpConfig.getWebSocketPort();
        zKit.createNode(webPath);
        log.info("Registry zookeeper webPath success, msg=[{}]", webPath);
    }
}

Starter

这样在我们启动这个Starter这个服务的时候，连接Zookeeper的客户端就可以查看到你创建的目录了

10、服务改造-TCP服务分布式改造

因为我们要实现的即时通讯系统是有状态的服务，所以我们要考虑的更多

       比如每个netty1都维护着对应的用户，netty1维护着u1、u10、u100，netty2维护者u2、u20、u200，当我们u1向u2发送一条消息的时候，netty1中并没有连接netty2的Channel，消息就会丢失，这样目前还是不妥的，所以我们要加以改造

这里提供集中解决方法

10.1、 广播模式

      这样实现起来很简单，可以使用RabiitMq，但是容易产生消息风暴，如果要发送100个消息，这样就会变成200个，造成一些浪费、无效的通讯

10.2、 一致性Hash

      这种方式的实现方式是，u1这个用户根据一些id等的属性，会在注册的时候去做一个hash运算，直接就给他注册到算好的netty上，比如是u1，根据这个1算出它在netty1上，u2根据2算出它在netty2上，当u1要给u2发消息的时候，就会根据u2计算出u2在哪个netty2中，点对点的给他发送过去，不用发那么多份，但是缺点也很明显，重度的依赖服务的发现的稳定性，要及时的感知到netty2是否存在，netty2下线的时候要及时的通知

10.3、 构建路由层

       通过构建路由层，比如说把注册的用户和对应的netty服务ip存储到里面，当u1给u2消息的时候，就会在路由层去寻找，然后发送，可靠性比较高，并且可以用mq解耦，路由层是无状态的可以水平拓展，可以扩展多个，缺点是很复杂，多了一层东西就多了代码，多了一些组件，并且需要独立维护路由层，也会依赖路由层的依赖性和可靠性

11、即时通讯系统支持多端登录模式—应对多端登录的场景

仿腾讯Im即时通讯系统的多端登录模式

做好一些配置的东西

多端登录在有状态的分布式下，推荐使用广播（或者一致性hash）的模式，因为你不知道某个用户到底在几个端登录，这样是最容易的方法了。

UserLoginMessageListener

public class UserLoginMessageListener {
    
    

    private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserLoginMessageListener.class);

    private Integer loginModel;

    public UserLoginMessageListener(Integer loginModel){
    
    
        this.loginModel = loginModel;
    }

    // 监听用户登录
    public void listenerUserLogin(){
    
    
        RTopic topic = RedisManager.getRedissonClient().getTopic(Constants.RedisConstants.UserLoginChannel);

        // 使用Redisson的订阅模式做  监听  当有用户的某个端登录就会
        topic.addListener(String.class, new MessageListener<String>() {
    
    
            @Override
            public void onMessage(CharSequence charSequence, String message) {
    
    
                logger.info("收到用户上线：" + message);

                UserClientDto userClientDto = JSONObject.parseObject(message, UserClientDto.class);

                // 获取所有的CHANNELS
                List<NioSocketChannel> nioSocketChannels
                        = SessionScoketHolder.get(userClientDto.getAppId(), userClientDto.getUserId());

                for (NioSocketChannel nioSocketChannel : nioSocketChannels) {
    
    
                    // 单端登录
                    if(loginModel == DeviceMultiLoginEnum.ONE.getLoginMode()){
    
    

                        // 获取clietType
                        Integer clientType = (Integer) nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.ClientType)).get();

                        // 获取imei号
                        String imei = (String)nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.Imei)).get();

                        if(!(clientType + ":" + imei).equals(userClientDto.getClientType() + ":" + userClientDto.getImei())){
    
    
                            // TODO 踢掉客户端
                            // 告诉客户端 其他端登录
                            MessagePack<Object> messagePack = new MessagePack<>();
                            messagePack.setToId((String) nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.UserId)).get());
                            messagePack.setUserId((String) nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.UserId)).get());
                            messagePack.setCommand(SystemCommand.MUTUALLOGIN.getCommand());
                            nioSocketChannel.writeAndFlush(messagePack);
                        }
                    }else if(loginModel == DeviceMultiLoginEnum.TWO.getLoginMode()){
    
    

                        if(userClientDto.getClientType() == ClientType.WEB.getCode()){
    
    
                            continue;
                        }

                        Integer clientType = (Integer) nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.ClientType)).get();

                        if(clientType == ClientType.WEB.getCode()){
    
    
                            continue;
                        }

                        // 获取imei号
                        String imei = (String)nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.Imei)).get();

                        if(!(clientType + ":" + imei).equals(userClientDto.getClientType() + ":" + userClientDto.getImei())){
    
    
                            // TODO 踢掉客户端
                            MessagePack<Object> messagePack = new MessagePack<>();
                            messagePack.setToId((String) nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.UserId)).get());
                            messagePack.setUserId((String) nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.UserId)).get());
                            messagePack.setCommand(SystemCommand.MUTUALLOGIN.getCommand());
                            nioSocketChannel.writeAndFlush(messagePack);

                        }
                    }else if(loginModel == DeviceMultiLoginEnum.THREE.getLoginMode()){
    
    

                        Integer clientType = (Integer) nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.ClientType)).get();

                        String imei = (String)nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.Imei)).get();

                        if(clientType == ClientType.WEB.getCode()){
    
    
                            continue;
                        }

                        Boolean isSameClient = false;

                        // 如果新登录的端和旧的端都是手机端，做处理
                        if((clientType == ClientType.IOS.getCode()
                                || clientType == ClientType.ANDROID.getCode()) &&
                                (userClientDto.getClientType() == ClientType.IOS.getCode()
                                        || userClientDto.getClientType() == ClientType.ANDROID.getCode())){
    
    
                            isSameClient = true;
                        }

                        // 如果新登录的端和旧的端都是电脑端，做处理
                        if((clientType == ClientType.MAC.getCode()
                                || clientType == ClientType.WINDOWS.getCode()) &&
                                (userClientDto.getClientType() == ClientType.MAC.getCode()
                                        || userClientDto.getClientType() == ClientType.WINDOWS.getCode())){
    
    
                            isSameClient = true;
                        }

                        if(isSameClient && !(clientType + ":" + imei).equals(userClientDto.getClientType() + ":" + userClientDto.getImei())){
    
    
                            // TODO 踢掉客户端
                            MessagePack<Object> messagePack = new MessagePack<>();
                            messagePack.setToId((String) nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.UserId)).get());
                            messagePack.setUserId((String) nioSocketChannel.attr(AttributeKey.valueOf(Constants.UserId)).get());
                            messagePack.setCommand(SystemCommand.MUTUALLOGIN.getCommand());
                            nioSocketChannel.writeAndFlush(messagePack);

                        }
                    }
                }
            }
        });
    }
}

这东西理解起来有点抽象

因为这是Redis的订阅模式，就要在启动Redis的时候一起启动了