一种在分布式环境下高效的IM消息时序性保障机制实现方法与流程

一种在分布式环境下高效的im消息时序性保障机制实现方法
所属技术领域
1.本专利涉及基于分布式服务环境下高效的的im消息时序性保障机制实现方式，属于互联网管理技术领域。


背景技术：

2.im技术是我们生活中，通过线上进行交流沟通的重要技术手段，它的展现形式丰富多样，可以基于文本、表情、图片、视频、声音等多种形式，可以说极大的丰富了我们的生活，降低了我们沟通成本，增加了沟通多样性、便利性。
3.但是一套优秀的聊天系统应该具有以下特点，第一并发处理能力强，即具有海量消息处理能力；第二要低延迟，即响应迅速，发送方发送的消息，接收放要及时能收取消息；第三消息准确性高，即消息不会丢失，发送方发送的消息，在接受方一定能展示出来，不能出现两端消息不一致的情况；第四顺序性保障，即消息是有序的，消息在接受方所展现的顺序即为在发送方所发送顺序，顺序不能错乱；第五是丰富性，消息的形式不能太单一，要支持多样的聊天内容，给用户带来更丰富的聊天体验。
4.在分布式环境里，尤其是微服务架构设计，往往为了提高服务器执行效率，同一个会话消息会被打到不同的im业务服务器上做消息处理，根据不同服务器性能、配置及网络环境的不同，这就难以保障消息的顺序性，即先到的消息不一定优先被处理。


技术实现要素：

5.本专利则发明一种处理机制提供im消息在分布式环境里确保顺序执行且能尽可能高效。
6.为达到上述目的，本发明将整个服务器模块划分为im业务模块与长链接模块，长链接用于维护与端的链接和消息转发，即用户与长链接模块建立连接，将消息从客户端发出，消息到达长链接服务进行转发，最张将消息转发至im业务模块。
7.由于im模块均采用分布式方式部署，消息到达长链接模块，经过负载均衡可以将请求转发到任意im业务服务器。
8.im业务服务器接收到请求，会根据会话唯一id进行hash计算，这样，相同的会话id的hash值一定是一样的，根据hash值的不同，将值与分布式服务的机器进行对应，然后将不同的会话消息转发到同一台服务器上进行处理。
9.在im业务服务器内部，保障同一个会话的顺序性，然后将消息发至长链接服务，由长链接服务将消息推送到用户端。
附图说明
10.图1：服务器架构示意图。
11.图2：im业务服务模块结构示意图
具体实施方式
12.下面结合说明书附图，对本发明对实例中的技术细节进行清楚、完整地描述。
13.im消息在服务器中处理、扭转与计算的步骤如下：
14.1)客户端向长链接服务发起长链接请求，长链接验证客户端，允许客户端连接请求，连接保持；
15.2)客户端发送im消息，消息到达长链接服务，长连接服务识别此消息为im消息，将此消息通过slb转发到任意一台im业务服务器上；
16.3)im业务服务器解析im消息，通过会话唯一id进行hash计算得到一个十进制数m，hash算法不限，最终得到一个稳定的十进制数据即可；
17.4)从consul或其它服务发现机制，获取当前im业务服务器数量n，利用会话id得到的稳定十进制数m与im业务服务器数量n进行取模计算，得到值o即为im业务服务器编号，即o＝m％n；
18.5)判读当台机器是否为编号为o的im业务服务器，如果是则由当前服务器处理，否则直接转发到编号为o的im业务服务器处理，并在请求中附上特定参数，标识此请求是转发过来的，当接收到此请求的服务器看到此请求是转发过来的，则不再进行再次计算，直接由本服务器处理，避免浪费性能；
19.im消息到达对应的业务处理服务器之后，此时在此单台服务器节点上可以汇集多个会话的消息，因为多个会话可以经过hash计算，可以路由到此服务器节点，为提高此服务器单节点的多会话并行处理能力，我们会根据服务器性能和业务需求，在业务节点上初始化x个槽位(slot)，同一个会话会交由同一个slot处理，slot越多，并行处理能力越强。
20.slot类似于一个队列，单个slot可以处理不同的会话，只要此会话落在此slot上即可，但是同一个slot中，消息的处理是串行的，不同的slot可以并行处理。
21.单个im业务服务进行的逻辑处理步骤如下：
22.1)项目启动，初始化x个slot，根据机器配置和业务需求的不同，x的值是可配置的，初始化x个slot即表明单个节点上有x个会话的并行处理能力。
23.2)每个slot初始化一个长度为y的队列，用于缓存处理完毕，等推送的消息，每个slot交由不同的线程或协程等独立单元处理，不能因为一个slot的阻塞造成其它slot阻塞的情况。
24.3)消息到达业务服务器，会进行一些通用逻辑处理，如消息内容的合法性校验等，前期处理失败的消息直接返回发送方；
25.4)然后根据会话唯一id进行hash求值得到的稳定十进制值m与初始化的slot数x进行取模，得到最终处理此会话的slot序号p，即p＝m％x。
26.5)消息匹配到最终的slot后，进行消息处理队列，将交由worker(队列任务处理器)进行下一步逻辑处理；
27.6)worker取到任务后，会将队列阻塞，此时对消息进行落地存储，生成自增消息号msgid，注意msgid是自增的，即先到的消息msgid一定比后到达的msgid要小。
28.7)worker将消息处理之后，会将消息发送到长链接服务模块，长链接模块将封装好的消息推送到客户端，此时消息处理结束。
29.以上是本发明的实施方式，但本发明的实施并不受上述内容的限制，其它的任何
形式违背本发明的精神实质与原理所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种在分布式环境下高效的im消息时序性保障机制实现方法，包括：-分布式服务器环境，用以建立用户会话关系，存储用户及会话消息、处理聊天逻辑；-客户端会话窗口，用于用户间聊天交互，展示聊天内容，用户及会话信息等；-长链接通道，提供客户端与服务器的连接方式，负责客户端与服务器之间的消息传送。2.一种在分布式环境下高效的im消息时序性保障机制，如权利要求1中所述，是基于分布式的环境，对单点服务部署设计无此特性。3.一种在分布式环境下高效的im消息时序性保障机制，其特征是在于im消息的时序性，在分布式环境下，消息在服务器上先到将被优先处理。

技术总结
本发明公开了一种基于分布式环境下高效的IM消息时序性保障机制，包括服务器部署及架构方式、消息路由方案，消息在单体IM业务服务器上的核心处理逻辑、计算方式。本发明通过介绍IM服务架构与设计思路，保障了高并发场景下IM消息时序性的同时，也大幅度提高单台服务器效能。效能。效能。


技术研发人员：薛鹏 于红建 易德
受保护的技术使用者：北京同城必应科技有限公司
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/2/24