群聊是多人社交的基本訴求，一個(gè)群友在群內(nèi)發(fā)了一條消息，期望做到：

• 在線的群友能***時(shí)間收到消息;
• 離線的群友能在登陸后收到消息;

群消息的實(shí)時(shí)性、可達(dá)性、離線消息的復(fù)雜度，要遠(yuǎn)高于單對單消息。

常見的群消息流程如何?

群業(yè)務(wù)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有兩個(gè)。

群成員表：

t_group_users(group_id, user_id) 

畫外音：用來描述一個(gè)群里有多少成員。

群離線消息表：

t_offine_msgs(user_id, group_id, sender_id,time, msg_id, msg_detail) 

畫外音：用來描述一個(gè)群成員的離線消息。

業(yè)務(wù)場景舉例：

• 假設(shè)一個(gè)群中有x,A,B,C,D共5個(gè)成員，成員x發(fā)了一個(gè)消息;
• 成員A與B在線，期望實(shí)時(shí)收到消息;
• 成員C與D離線，期望未來拉取到離線消息;

典型群消息投遞流程，如圖步驟1-4所述：

• 步驟1：群消息發(fā)送者x向server發(fā)出群消息;
• 步驟2：server去db中查詢?nèi)褐杏卸嗌儆脩?x,A,B,C,D);
• 步驟3：server去cache中查詢這些用戶的在線狀態(tài);
• 步驟4：對于群中在線的用戶A與B，群消息server進(jìn)行實(shí)時(shí)推送;
• 步驟5：對于群中離線的用戶C與D，群消息server進(jìn)行離線存儲;

典型的群離線消息拉取流程，如圖步驟1-3所述：

• 步驟1：離線消息拉取者C向server拉取群離線消息;
• 步驟2：server從db中拉取離線消息并返回群用戶C;
• 步驟3：server從db中刪除群用戶C的群離線消息;

那么，問題來了!對于同一份群消息的內(nèi)容，多個(gè)離線用戶似乎要存儲很多份。假設(shè)群中有200個(gè)用戶離線，離線消息則冗余了200份，這極大的增加了數(shù)據(jù)庫的存儲壓力。

如何優(yōu)化，減少消息冗余量?

為了減少離線消息的冗余度，增加一個(gè)群消息表，用來存儲所有群消息的內(nèi)容，離線消息表只存儲用戶的群離線消息msg_id，就能大大的降低數(shù)據(jù)庫的冗余存儲量。

群消息表：

t_group_msgs(group_id, sender_id, time,msg_id, msg_detail) 

畫外音：用來存儲一個(gè)群中所有的消息內(nèi)容。

群離線消息表，需要進(jìn)行優(yōu)化：

t_offine_msgs(user_id, group_id, msg_id) 

畫外音：優(yōu)化后只存儲msg_id。

這樣優(yōu)化后，群在線消息發(fā)送就做了一些修改：

• 步驟3：每次發(fā)送在線群消息之前，要先存儲群消息的內(nèi)容;
• 步驟6：每次存儲離線消息時(shí)，只存儲msg_id，而不用為每個(gè)用戶存儲msg_detail;

拉取離線消息時(shí)也做了響應(yīng)的修改：

• 步驟1：先拉取所有的離線消息msg_id;
• 步驟3：再根據(jù)msg_id拉取msg_detail;
• 步驟5：刪除離線msg_id;

優(yōu)化后的流程，能保證消息的可達(dá)性么?例如：

• 在線消息的投遞可能出現(xiàn)消息丟失，例如服務(wù)器重啟，路由器丟包，客戶端crash;
• 離線消息的拉取也可能出現(xiàn)消息丟失，原因同上;

畫外音：單對單消息的可靠投遞一樣，是通過加入應(yīng)用層的ACK實(shí)現(xiàn)的，群消息呢?

群消息，如何通過應(yīng)用層ACK，保證消息的可靠投遞?

應(yīng)用層ACK優(yōu)化后，群在線消息發(fā)送又發(fā)生了一些變化：

• 步驟3：在消息msg_detail存儲到群消息表后，不管用戶是否在線，都先將msg_id存儲到離線消息表里;
• 步驟6：在線的用戶A和B收到群消息后，需要增加一個(gè)應(yīng)用層ACK，來標(biāo)識消息到達(dá);
• 步驟7：在線的用戶A和B在應(yīng)用層ACK后，將他們的離線消息msg_id刪除掉;

對應(yīng)到群離線消息的拉取也一樣：

• 步驟1：先拉取msg_id;
• 步驟3：再拉取msg_detail;
• 步驟5：***應(yīng)用層ACK;
• 步驟6：server收到應(yīng)用層ACK才能刪除離線消息表里的msg_id;

如果拉取了消息，卻沒來得及應(yīng)用層ACK，會收到重復(fù)的消息么?

似乎會，但可以在客戶端去重，對于重復(fù)的msg_id，對用戶不展現(xiàn)，從而不影響用戶體驗(yàn)。

對于離線的每一條消息，雖然只存儲了msg_id，但是每個(gè)用戶的每一條離線消息都將在數(shù)據(jù)庫中保存一條記錄，有沒有辦法減少離線消息的記錄數(shù)呢?

對于一個(gè)群用戶，在ta登出后的離線期間內(nèi)，肯定是所有的群消息都沒有收到的，完全不用對所有的每一條離線消息存儲一個(gè)離線msg_id，而只需要存儲最近一條拉取到的離線消息的time(或者msg_id)，下次登錄時(shí)拉取在那之后的所有群消息即可，而完全沒有必要存儲每個(gè)人未拉取到的離線消息msg_id。

群成員表，增加一個(gè)屬性：

t_group_users(group_id, user_id, last_ack_msg_id) 

畫外音：用來描述一個(gè)群里有多少成員，以及每個(gè)成員***一條ack的群消息的msg_id(或者time)。

群消息表，不變：

t_group_msgs(group_id, sender_id, time,msg_id, msg_detail) 

畫外音：還是用來存儲一個(gè)群中所有的消息內(nèi)容。

群離線消息表：不再需要。

離線消息表優(yōu)化后，群在線消息的投遞流程：

• 步驟3：在消息msg_detail存儲到群消息表后，不再需要操作離線消息表(優(yōu)化前需要將msg_id插入離線消息表);
• 步驟7：在線的用戶A和B在應(yīng)用層ACK后，將last_ack_msg_id更新即可(優(yōu)化前需要將msg_id從離線消息表刪除);

群離線消息的拉取流程也類似：

• 步驟1：拉取離線消息;
• 步驟3：ACK離線消息;
• 步驟4：更新last_ack_msg_id;

加入ACK機(jī)制，保證群消息的可靠投遞只會，假設(shè)1個(gè)群有500個(gè)用戶，“每條”群消息都會變?yōu)?00個(gè)應(yīng)用層ACK，似乎會對服務(wù)器造成巨大的沖擊。有沒有辦法減少ACK請求量呢?

批量ACK，是一種常見的，降低請求量的方式。

如果每條群消息都ACK，確實(shí)會給服務(wù)器造成巨大的沖擊，為了減少ACK請求量，可以批量ACK，批量ACK的方式又有兩種方式：

• 每收到N條群消息ACK一次，這樣請求量就降低為原來的1/N了;
• 每隔時(shí)間間隔T進(jìn)行一次群消息ACK，也能達(dá)到類似的效果;

批量ACK有可能導(dǎo)致新的問題：如果還沒有來得及ACK群消息，用戶就退出了，這樣下次登錄似乎會拉取到重復(fù)的離線消息，怎么辦?

客戶端按照msg_id去重，不對用戶展現(xiàn)，就保證良好的用戶體驗(yàn)。

群離線消息過多，拉取過慢，怎么辦?

分頁拉取(按需拉取)，細(xì)節(jié)就不再展開了，都是常見的優(yōu)化方案。

總結(jié)

群消息還是非常有意思的，做個(gè)簡單總結(jié)：

• 不管是群在線消息，還是群離線消息，應(yīng)用層的ACK是可達(dá)性的保障;
• 群消息只存一份，不用為每個(gè)用戶存儲離線群msg_id，只需存儲一個(gè)最近ack的群消息id/time;
• 為了減少消息風(fēng)暴，可以批量ACK;
• 如果收到重復(fù)消息，需要msg_id去重，讓用戶無感知;
• 離線消息過多，可以分頁拉取(按需拉取)優(yōu)化;

【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原作者】

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