架构师面试（三十一）：IM 消息收发逻辑

问题

今天聊一下 IM 系统最核心的业务逻辑。

在上一篇短文《架构师面试（三十）：IM 分层架构》中详细分析过，IM 水平分层架构包括：【入口网关层】、【业务逻辑层】、【路由层】和【数据访问层】；除此之外，还有最前端的【终端层】和 最底层的【存储层】。

在这样的架构约束下，完整的消息收发逻辑流程应该如何设计呢？ 消息的收发逻辑应当具备可靠性和及时性！

解析

IM 消息的收发需要具备 “可靠性” 和 “及时性”；

“可靠性 ” 一方面要求消息不能丢失，另一方面要求如果接收方在线就应该收到消息，如果不在线就需要通过其他触达通道通知到；“及时性” 要求消息的收发需要低延时。

基于水平分层架构，IM系统完整的消息收发逻辑流程划分为三个阶段，即：生产消息阶段、推送消息阶段 和 消息确认阶段；另外为了保证消息的“可靠性”设计三重保障。整个消息收发逻辑流程如下图所示：

以终端APP（uid = 101）发消息给终端APP（uid = 102）为例说明：

（1）生产消息阶段

终端 APP（uid = 101）基于与 Entry 之间的长连接发送消息到 Entry，因为 Entry 不负责具体的业务逻辑，所以 Entry 会基于与 Logic 之间的 RPC ，将消息请求直接转发到 Logic进行处理（Entry 是如何寻址到 Logic 的，我们会在后面的技术短文中讲解）。

Logic 接收请求后，首先调用 Spam 服务进行风控过滤，然后 Logic 通过 RPC 调用 Das，由 Das 分别写 “消息库”和“联系人库（IM 的消息库和联系人库应该如何设计？我们仍会在后面的技术短文中讲解^-^）；写库成功之后，由 Logic 发送 response 到 Entry，由 Entry 转发 response 到 终端APP。（大家可以思考一下，如果终端 APP 没有收到 response 会怎样？）

在生产消息阶段需要重点理解和掌握的是：IM 服务端接收到消息后，是先落库再回复，顺序不能乱了；就好像我们去银行柜台存钱时，业务员一定是先收钱再记账，这个不能错了！

生产消息阶段描述的是消息的生产方和 IM 服务端之间的事情；接下来就是 IM 服务端和消息接收方之间的交互了。

（2）推送消息阶段

Logic 首先访问 Router，获取消息接收方（uid = 102）的在线状态和所连接的 Entry；如果用户uid = 102离线，则 Logic 封装一条 MQ 消息发送到 MQ，由下游的 Extlogic 进行离线用户的消息触达逻辑（包括 推送手机PUSH、推送微信公众号消息、推送 SMS 短信消息、推送 VOIP 等），保证能通过这些通道触达到用户；如果用户uid = 102在线，则 Logic 访问 Router 中缓存的数据，寻址到 Entry 地址，然后 Logic 基于与 Entry之间的 RPC 连接，将消息推送到 Entry（注意：这里的 RPC 与 第一阶段中 Entry 调用  Logic时的 RPC 是两条不同的连接哈！想一下为什么呢？）。

Entry 与 Router 之间有可能数据不一致，即 Router 中缓存的用户uid=102是在线状态，但 Entry 记录uid=102已经离线，这就是典型的IM的【假在线】问题（在后面的技术短文中，我们会详细讲解^-^）；如果 Entry 记录用户uid=102离线，则会回调 Logic 的 unreachable 接口，此时Logic 会通过 MQ 通知 Extlogic 走离线用户的消息触达逻辑；如果 Entry 记录用户uid=102在线，则会通过与终端之间的长连接，将消息推送出去。

在推送消息阶段需要重点理解和掌握的是：通过 Router 和 Entry 过滤后，会筛选出【假在线】用户，对于假在线用户，需要通过“离线用户的消息触达逻辑”来触达他们！

是不是通过 Router 和 Entry 过滤后，就可以筛选出所有的“假在线”用户呢？肯定不是的！上面说过为了保证消息的可靠性，设计了三重保障，Router 和 Entry就是第一重保障和第二重保障，第三重保障就是消息处理的第三阶段！

（3）消息确认阶段

Entry 将消息推送给消息接收方之后，消息接收方需要回复 ACK 到IM服务端进行确认；Logic 在一定时间内（比如15秒），如果没有收到消息接收方回复的 ACK，仍然需要通过 MQ 通知下游的 Extlogic 走离线用户的消息触达逻辑。

Logic 针对每一条推送出去的消息都会开启一个倒计时（比如15秒），在消息的吞吐量比较小的时候（比如每秒钟不到10条），我们可以为每条消息都开启一个线程来做专门的业务处理；如果消息的吞吐量比较大的时候（比如每秒钟5000条），又该如何处理呢？这是一个非常典型的业务场景，大家可以思考一下，在后续的技术短文中会陆续讲解。

完整的IM消息逻辑处理流程，在面试时是否可以一气呵成呢？