概要

流程图

登陆

发送消息

退出登录

源码分析

api模块

Router.go文件

Hander文件夹

Rpc.go文件

logic模块

Logic.go文件

publish.go文件

Rpc.go文件

Task模块

Subscribe.go文件

Push.go文件

Rpc.go文件

Connect模块

Rpc.go文件

Server.go文件

Websocket.go文件

概要

源码地址：https://github.com/LockGit/gochat

gochat是一个golang编写的开源im系统，同时是一套可扩展的分布式系统，虽然功能并不复杂，但实现了最核心的点对点的消息发送（用户对用户）和点对面的消息发送（用户在房间里发送消息）

gochat的作者已经对系统架构有了详细的解释，本文可以作为其补充，主要添加了流程图和源码级的解释，从另一个角度去理解这套系统

流程图

客户端与服务端、服务端之间均需要通过etcd作为服务发现，这块逻辑在流程图中被隐藏。

注册

客户端带上uid（或手机号）和登陆密码访问api模块；
Api模块将请求转发给logic模块；
Logic模块判断该用户注册信息的有效性，无误后将用户信息写入mysql数据库中；
Logic模块返回给api模块；
Api模块返回给客户端；

登陆

客户端带上uid（或手机号）和登陆密码访问api模块；
Api模块将请求转发给logic模块；
Logic模块验证用户的登录密码正确性；
生成用户唯一的authtoken，并保存在redis中；
Logic模块返回给api模块；
Api模块返回给客户端；
客户端带上新获取到的authtoken连接某一台connect服务器；
Connect服务将接收到的请求转发给logic模块；
Logic模块验证authtoken的有效性，同时返回用户基本信息（uid），保存用户连接在哪台connect服务器上的信息，如果有用户所在的房间信息也一并存入；
Logic模块返回给connect模块；
完成客户端和connect模块的长链接；

发送消息

分为用户对用户的消息发送和用户给房间内广播的消息发送

客户端将要发送的消息传给api模块，给用户发送的消息带上uid，给房间发送的消息带上room_id；
Api模块将请求转发给logic模块；
如果是给用户发送的消息，logic模块会去询问redis接收用户链接所在的connect服务器；
将消息打包（room_id, server_id）后放入redis中；
Task模块从redis中拉取消息；
如果是给用户发送的消息，发送到指定的connect服务器上；如果是给房间发送广播消息，遍历所有的connect服务器；
通过长链接发送给接收用户

退出登录

客户端关闭长链接（杀端则通过ping pong超时的方式感知）；
Connect模块接收到关闭通知后，告知logic模块；
删除用户在redis中的信息(authtoken, connect server id)，如果用户在房间里，还需要广播房间内所有用户（重走上面的4-7步）；
Logic模块返回给connect模块；
Connect模块终端与客户端的长链接；

源码分析

核心模块包括api模块，connect模块，logic模块和task模块，模块间通过rpc的方式进行通信，或者使用redis作为mq进行通信，下面分别进行解释

api模块

它是整个系统的接入模块（另外还有connect模块是和客户端直接连通的）。它的主要作用是接收客户端发送的请求，基本验证后发送给LOGIC模块进行处理。主要功能分为路由和底层rpc调用。

Router.go文件

使用gin网络框架，设置路由规则。同时这个模块会对token进行鉴权，和协议跨域的设置。

Hander文件夹

有push.go和user.go两个文件，分别处理消息推送和用户登陆相关的逻辑。主要的功能是拼凑请求的结构体。

Rpc.go文件

实现了一个调用logic模块的客户端，对路由的方法进行了一次封装。

logic模块

它是处理业务逻辑的核心模块，主要的作用是分发用户的msg

Logic.go文件

主要是启动redis客户端，同时开启rpc服务。

Redis客户端的作用是发送msg，包括to user的msg和to room的msg。

publish.go文件

to user的msg在RedisPublishChannel函数中实现，to room的msg在RedisPublishRoomInfo函数中实现，两个函数均在publish.go文件中。它们的作用均是将消息打包和通过redis的publish方法发送的redis 服务器上，task模块通过subscribe命令拉取消息。向房间内发送的消息除了带上uid外还需要添加room id相关的信息，task模块处理to user的msg和to room的msg的方式也不同。

Rpc.go文件

Logic模块会同时收到api模块和connect模块发来的请求。

Api的请求又分为用户类的请求和消息发送类的请求。用户类的请求包括注册（Register），登陆（Login），鉴权（CheckAuth）和退出登陆（Logout），值得一提的是用户发送的每条消息都会被鉴权，通过token的方式获取到用户的uid。消息发送类的请求包括发送给特定用户的（Push）和发送给房间里所有人的（PushRoom），另外还有获取到某个房间所有用户的接口（GetRoomInfo）。

Connect模块发送的请求主要为通知长链接（作者实现了websocket或tcp两种方式）所在的服务器，这样task模块在分发消息的时候就可以发送到该用户链接所在的服务器上，如果是发送给某个房间的会通过广播的方式进行发送。Connect函数是connect模块建立好长链接后给logic模块发送的注册请求，DisConnect表示用户下线（相应的房间用户信息会重新推送一次）。

Task模块

它的上游是redis服务，通过订阅的方式获取到logic模块发送的消息。它的下游是connect模块，task模块的主要功能是进行消息的分发，将特定用户的消息发送到用户（链接）所在connect服务器上。

Subscribe.go文件

从redis服务器上拉取消息，同时调用task. Push函数。

Push.go文件

Push函数的主要作用是将消息体打包后推送另一组队列中（队列A）。目前只是对于给用户推送使用的这种方式，其实给房间推送消息也应该使用相同的方式。GoPush函数启动若干协程，并行拉取队列组A中的消息，并调用task.pushSingleToConnect函数进行处理。由此可见task服务内部也实现了消息队列缓存的机制，它的好处是避免消息在上游服务（redis）堆积。

Rpc.go文件

InitConnectRpcClient函数实现了和connect模块所有服务器的rpc连接（并没有考虑到下游服务变化的情况）。pushSingleToConnect函数根据消息体中所带的serverId参数，使用对应的rpc客户端访问connect服务。

Connect模块

Connect模块会和三方打交道。一是和客户端，它会保持一个长链接（websocket或tcp实现），当用户收到新的消息后会通过该连接发给客户端；二是和logic模块，任何用户在初始化长链接之初，均会进行一次鉴权校验，识别该token是那个一个用户id，并将该链接放入特定的桶里；三是启动一个rpc server，task模块会通过该server接口推送消息。

Rpc.go文件

InitLogicRpcClient表示启动一个连接logic模块的rpc客户端，Connect函数和DisConnect函数表示使用该客户端获取用户的id。 InitConnectWebsocketRpcServer函数启动一个rpc服务，供task模块调用。PushSingleMsg函数实现了task模块向本服务推送一条给特定用户的消息，PushRoomMsg、PushRoomCount、PushRoomInfo实现了task模块向本服务推送一条给特定房间所有用户的消息。

Server.go文件

Bucket函数表示将特定用户映射到某一个桶里，使用多个桶是为了防止锁的冲突，因为添加房间和添加用户均需要对桶内的数据结构进行加锁处理。writePump函数是向一个链接写消息，它首先会启动一个周期性触发器，定期向客户端发送ping消息；另外它会不停的从该链接对应的通道拉取消息（来自于task模块），一旦有新的消息出现，它会主动发送给客户端。readPump函数实现了读取长链接中的消息，解析消息体中的authtoken，通过Rpc.go文件的Connect函数获取到用户信息，再通过uid映射到特定的bucket中，在该bucket里添加该链接信息。readPump函数同时会读取客户端的pong消息，若超过限制时间未读到，则会关闭链接。

Websocket.go文件

InitWebsocket函数会注册一个路由handler到一个地址上，serveWs函数实际处理每个连接请求。它会先将http协议升级到websocket协议，然后新建一个channel，启动两个协程分别调用Server.go文件中的readPump函数和writePump函数。

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