微信消息传输机制

清疚 2021-11-19 16:18 2530阅读 3赞

微信消息是一种即时通讯；消息即时传递和用户交互性。

### 即时通信原理 ###

即时通信是一种基于网络 的通信技术, 涉及**到IP/TCP/UDP/Sockets、P2P、C/S、多媒体音视频编解码/传送、Web Service等**多种技术手段。无论即时通信系统的功能如何复杂，它们大都基于相同的技术原理，主要包括客户/服务器(C/S)通信模式和对等通信(P2P)模式。（来自百度文库）这里主要说说**C/S架构的通讯模式**（微信就是基于这种模式）。

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如图，假设一种情景。用户A登录微信后，连接到**IM服务器（即微信通讯服务器）**，同时用户B也登录上来了。用户A要给用户B发送一条消息，这个消息会先发送到IM服务器，再由IM服务器发送给B。用户A并没有直接和用户B建立连接的。这个消息数据包里面包含了哪些信息呢？必须要告诉IM服务器，这个消息是发给谁的，即用户B。用户B要发送消息给用户A同样的原理。

说说消息内容，数据包的消息不可能是明文直接发送的。那样的话，别人拿到数据包后，直接可以读取到消息内容，这样也就太不安全了。必须经过加密，是的。用户A和用户B都具有加密解密的功能。用户A在发送之前把消息加密处理，封装成数据包发给服务器，服务器解密读取要发送的用户，即用户B。然后再把用户A的加密数据包发给B。这样简单的通讯就完成了，当然，事实中要比这复杂百倍。

图片，语音，视频这些消息发送与简单的消息发送稍微复杂一点。即用户A要给用户B发送一段语音。首先这段语音它是个文件，用户A会先把这个文件上传到**文件服务器**（不是IM服务器，它是专门存放临时文件的服务器），文件服务器返回给用户A这个语音文件在服务器上的地址，用户A再把地址封装起来，通过IM服务器发送给用户B。用户B拿到数据包后，发现是语音文件，会根据地址去文件服务器上下载下来，这样一段语音就发送到用户B 了。图片，视频以及文件都可以这样传输。

安装完微信并注册后，使用微信时，应先登录：  
     不管UDP还是TCP，最终登陆成功之后，微信都会有一个TCP连接来保持在线状态。这个TCP连接的远程端口一般是80，采用UDP方式登陆的时候，端口是8000 。因此，假如你所在的网络开放了80端口，但没有屏蔽腾讯的服务器IP，恭喜你，你是可以登陆成功微信的。  
聊天消息通信  
    采用 UDP 协议，通过服务器中转方式。因此，现在的IP侦探在你仅仅跟对方发送聊天消息的时候是无法获取到IP的。UDP协议是不可靠协议，它只管发送，不管对方是否收到的，但它的传输很高效。但是，作为聊天软件，怎么可以采用这样的不可靠方式来传输消息呢？于是，腾讯公司采用了**上层协议来保证可靠传输**：如果客户端使用UDP协议发出消息后，服务器收到该包，需要使用UDP协议发回一个应答包。如此来保证消息可以无遗漏传输。之所以会发生在客户端明明看到 “消息发送失败”但对方又收到了这个消息的情况，就是因为客户端发出的消息服务器已经收到并转发成功，但客户端由于网络原因没有收到服务器的应答包引起的。

**IM系统中最核心的部分是消息系统，消息系统中最核心的功能是消息的同步和存储：**

**1）消息的同步：**将消息完整的、快速的从发送方传递到接收方，就是消息的同步。消息同步系统最重要的衡量指标就是消息传递的实时性、完整性以及能支撑的消息规模。从功能上来说，一般至少要支持在线和离线推送，高级的IM系统还支持『多端同步』；

**2）消息的存储：**消息存储即消息的持久化保存，这里不是指消息在客户端本地的保存，而是指**云端的保存**，功能上对应的就是『消息漫游』。『消息漫游』的好处是可以实现账号在任意端登陆查看所有历史消息，这也是高级IM系统特有的功能之一。

本文内容主要涉及IM系统中的消息系统架构，探讨一种适用于大用户量的消息同步以及存储系统的架构实现，能够支持消息系统中的高级特性『多端同步』以及『消息漫游』。在性能和规模上，能够做到全量消息云端存储，百万TPS以及毫秒级延迟的消息同步能力。

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来源：简书  
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