微信、陌陌等著名IM软件设计架构详解

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微信、陌陌等著名IM软件设计架构详解

作者：爱开卷360 来源：cnblogs 发布于： 2016-5-24

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对微信、陌陌等进行了分析，发出来分享一下（时间有些久了）

电量：对于移动设备最大的瓶颈就是电量了。因为用户不可能随时携带电源，充电宝。所以必须考虑到电量问题。那就要检查我们工程是不是有后台运行，心跳包发送时间是不是合理。

流量：对于好多国内大部分屌丝用户来说可能还是包月30M，那么我们必须站在广大用户角度来考虑问题了。一个包可以解决的就一个包。

网络：

这个也是IM最核心的内容了，我们要做到在任何网络下等顺畅聊天那就不容易了，好多公司都用的xmpp框架，如果在强网络环境下，xmpp完全没有问题。但是那种弱网络环境下xmpp就束手无策啦，用户体验就很垃圾了。

个人觉得xmpp 可以玩玩（参考看这个RFC3920和RFC3921），但是用来真正的产品就差远了。如果遇到一个做IM 的朋友张口闭口都说xmpp 的话，那么不用沟通了，肯定不是什么好产品。微信、QQ以前也曾用过xmpp，但是最后也放弃了xmpp，就知道xmpp有很多弊端了，还有就是报文太大，好臃肿，浪费流量。为了保证稳定，微信用了长链接和短链接相结合，例如：

1 、两个域名

微信划分了http模式（short链接）和 tcp 模式（long 链接），分别应对状态协议和数据传输协议

long.weixin.qq.com dns check （112.64.237.188 112.64.200.218）

short.weixin.qq.com dns check ( 112.64.237.186 112.64.200.240)

2 说明

2.1 short.weixin.qq.com

是HTTP协议扩展，运行8080 端口，http body为二进制（protobuf）。

主要用途（接口）：

用户登录验证;

好友关系（获取，添加）；

消息sync (newsync)，自有sync机制；

获取用户图像；

用户注销；

行为日志上报。

朋友圈发表刷新

2.2 long.weixin.qq.com

tcp 长连接，端口为8080，类似微软activesync的二进制协议。

主要用途（接口）：

接受/发送文本消息；

接受/发送语音；

接受/发送图片；

接受/发送视频文件等。

所有上面请求都是基于tcp长连接。在发送图片和视频文件等时，分为两个请求；第一个请求是缩略图的方式，第二个请求是全数据的方式。

2.2.1 数据报文方面

增量上传策略：

每次8k左右大小数据上传，服务器确认；在继续传输。

图片上传：

先传缩略图，传文本消息，再传具体文件

下载：

先下载缩略图，在下载原图

下载的时候，全部一次推送。

3 附录

3.1 用户登录验证

POST /cgi-bin/micromsg-bin/auth HTTP/1.1

Accept: **

User-Agent: Mozilla/4.0

Content-Type: application/x-www-form-urlencoded<

Host: short.weixin.qq.com

Content-Length: 174

3.3 消息sync (newsync)

POST /cgi-bin/micromsg-bin/newsync HTTP/1.1>

Host: short.weixin.qq.com

User-Agent: Android QQMail HTTP Client

Cache-Control: no-cache

Connection: Keep-Alive

Content-Type: application/octet-stream

accept: **

Content-Length: 206

3.5 用户注销

POST /cgi-bin/micromsg-bin/iphoneunreg HTTP/1.1

Accept: */*

User-Agent: Mozilla/4.0

Cotent-Type: application/x-www-form-urlencoded

Host: >short.weixin.qq.com

Content-Length: 271

3.6 行为日志上报

POST /cgi-bin/stackreport?version=240000a7&filelength=1258&sum=7eda777ee26a76a5c93b233eed504c7d&reporttype=1&username=jolestar HTTP/1.1

Content-Length: 736

Content-Type: binary/octet-stream

Host: weixin.qq.com

Connection: Keep-Alive

User-Agent: Apache-HttpClient/UNAVAILABLE (java 1.4)

从现在互联网的发展而言，IM和视频（包括IM里面视频通话）是一个方向，这些都应该成为互联网的基础设施，就像浏览器一样。现在IM还没有一个很好的解决方案，XMPP并不能很好地做到业务逻辑独立开来。从IM的本质来看，IM其实就是将一条消息从一个地方传输到另外一个地方，这个和TCP很像，为什么不实现一个高级点的TCP协议了，只是将TCP/IP里面的IP地址换成了一个类似XMPP的唯一ID而已，其他的很多细节都可以照搬TCP协议。有了这个协议之后，将业务逻辑在现有HTTP server的基础上做，例如发送语音和图片就相当于上传一个文件，服务器在处理完这个文件后就发一条特殊的IM消息。客户端收到这个IM消息后，按照IM消息里面url去HTTP server取语音文件和图片文件。将HTTP server和IM server打通之后，可以做很多事情。但将这个两个server合并在一块并不是一个好事，不然腾讯也不会有2005年的战略转型了。从现在的情况来看，应用除了游戏，都没怎么赚钱，现在能够承载赚钱业务的还是以web为主。IM不可以赚钱，但没有却是不行的，就像一个地方要致富，不修路是不行的道理一样。

上面说到了protobuf ，就简单介绍下：

JSON相信大家都知道是什么东西，如果不知道，那可就真的OUT了，GOOGLE一下去。这里就不介绍啥的了。

Protobuffer大家估计就很少听说了，但如果说到是GOOGLE搞的，相信大家都会有兴趣去试一下，毕竟GOOGLE出口，多属精品。

Protobuffer是一个类似JSON的一个传输协议，其实也不能说是协议，只是一个数据传输的东西罢了。

那它跟JSON有什么区别呢？

跨语言，这是它的一个优点。它自带了一个编译器，protoc，只需要用它进行编译，可以编译成JAVA、python、C++代码，暂时只有这三个，其他就暂时不要想了，然后就可以直接使用，不需要再写任何其他代码。连解析的那些都已经自带有的。JSON当然也是跨语言的，但这个跨语言是建立在编写代码的基础上。

陌陌设计：

陌陌发展刚开始由于规模小，30-40W的连接数（包括Android后台长连接用户），也使用XMPP；由于XMPP的缺点：流量大（基于XML），不可靠（为传统固定网络设计，没有考虑WIFI/2G/3G/地铁/电梯等复杂网络场景），交互复杂（登陆需5-6次，尤其是TLS握手）；XMPP丢消息的根本原因：服务端和客户端处于“半关闭”状态，客户端假连接状态，服务端有收不到回执；Server端连接层和逻辑层代码没有解耦分离，常常重启导致不可用；