一、前言
IM發(fā)展至今,已是非常重要的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用形態(tài)之一,尤其移動互聯(lián)網(wǎng)時代,它正以無與論比的優(yōu)勢降低了溝通成本和交流門檻,對各種應(yīng)用形態(tài)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。
做為IM開發(fā)者或即將成為IM開發(fā)者的技術(shù)人員,IM的價值和重要性不言自明。但從技術(shù)實現(xiàn)來說,IM系統(tǒng)的開發(fā)(尤其是移動端IM)還是存在許多技術(shù)難點和坑點的。也正因如此,優(yōu)質(zhì)的IM開發(fā)資料、實踐成果,對于沒有太多技術(shù)儲備的新手來說,尤其難以獲得。
本文將以新手的視角引導(dǎo)你閱讀相關(guān)文章,便于你從零開發(fā)一個移動端IM做好方方面面的知識準(zhǔn)備:包括但不限于網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)、通信協(xié)議的選型、IM的架構(gòu)設(shè)計等等。文筆有限,如有不妥之處還請批評指正,希望對你有用。
二、讀完本文的收獲
1. 您將獲得
本文將假設(shè)你是毫無技術(shù)準(zhǔn)備的新手,引導(dǎo)你通過一篇篇精選的文章,了解如何從零開發(fā)一個移動端IM所需要的各種技術(shù)、資料和實踐性代碼。
2. 您無法獲得
鑒于IM技術(shù)的復(fù)雜性,IM開發(fā)相關(guān)的技術(shù)不是一篇文章所能展現(xiàn)的完整,限于篇幅原因本文將不包含任何實踐性代碼、也盡量不對某項技術(shù)作深入的展開,相關(guān)的實踐性代碼、資料、技術(shù)詳解等請依據(jù)本文作者準(zhǔn)備的文章逐個深入閱讀和學(xué)習(xí),而這也恰恰是本文想達(dá)到的目的。
三、題外話
隨著近兩年IM云服務(wù)的發(fā)展,很多團(tuán)隊基于種種原因,直接選擇了短平快的云IM接入APP中。然而,考慮到云IM無論從商業(yè)模式還是運營模式上,還需經(jīng)過多年的沉淀,才可能真正實現(xiàn)客戶與服務(wù)商的運營和服務(wù)良性循環(huán)的雙贏局面。因則,如何選擇云IM服務(wù)商,這就是個頭疼的問題了,不過這不是本文將要討論的重點,如果需要,你也可以加入本文提到的討論交流群,與大家一起交流群:215891622
好了,以下是正文內(nèi)容。
四、網(wǎng)絡(luò)編程理論準(zhǔn)備
1. UDP、TCP理論基礎(chǔ)
我們都知道,IM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)本質(zhì)就是客戶端與客戶端進(jìn)行消息的實時傳遞,而技術(shù)基礎(chǔ)就是基于Socket連接的實時數(shù)據(jù)讀寫,那么基本的網(wǎng)絡(luò)編程理論基礎(chǔ)是作為新手的你必須掌握的知識點。當(dāng)然,作為IM開發(fā)來說,基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)理論就夠用了,也沒有必要像網(wǎng)絡(luò)工程師一樣精通所謂的OSI七層參考模型。
如果你還不知道什么是UDP、TCP協(xié)議,請閱讀以下文章:
- 《TCP/IP詳解 - 第11章·UDP:用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議》
- 《TCP/IP詳解 - 第17章·TCP:傳輸控制協(xié)議》
- 《TCP/IP詳解 - 第18章·TCP連接的建立與終止》
- 《TCP/IP詳解 - 第21章·TCP的超時與重傳》
- 《網(wǎng)絡(luò)編程懶人入門(一):快速理解網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議(上篇)》
- 《網(wǎng)絡(luò)編程懶人入門(二):快速理解網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議(下篇)》
- 《網(wǎng)絡(luò)編程懶人入門(三):快速理解TCP協(xié)議一篇就夠》
- 《網(wǎng)絡(luò)編程懶人入門(四):快速理解TCP和UDP的差異》。
這幾篇文章有助于對UDP、TCP協(xié)議建立基本的認(rèn)識,當(dāng)然如果時間允許,能全書閱讀網(wǎng)絡(luò)編程理論經(jīng)典《TCP/IP詳解 卷1:協(xié)議》則再好不過了。另外,UDP、TCP作為基礎(chǔ)計算機數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,在其之上衍生了很多應(yīng)用層協(xié)議,相關(guān)的協(xié)議族關(guān)系圖可以在此文中找到:《計算機網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議關(guān)系圖(中文珍藏版)》,可作為您日常的備查手冊使用。
2. 深入理解TCP傳輸協(xié)議
透徹理解TCP傳輸協(xié)議的連接和斷開過程非常有助于您日后IM算法的優(yōu)化和實現(xiàn),這個過程被形象的總結(jié)為“3次握手與4次揮手”。
以下文章有助于您深入理解之:
- 《理論經(jīng)典:TCP協(xié)議的3次握手與4次揮手過程詳解》
- 《理論聯(lián)系實際:Wireshark抓包分析TCP 3次握手、4次揮手過程》
- 《通俗易懂-深入理解TCP協(xié)議(上):理論基礎(chǔ)》
- 《通俗易懂-深入理解TCP協(xié)議(下):RTT、滑動窗口、擁塞處理》
- 《不為人知的網(wǎng)絡(luò)編程(一):淺析TCP協(xié)議中的疑難雜癥(上篇)》
- 《不為人知的網(wǎng)絡(luò)編程(二):淺析TCP協(xié)議中的疑難雜癥(下篇)》
- 《不為人知的網(wǎng)絡(luò)編程(三):關(guān)閉TCP連接時為什么會TIME_WAIT、CLOSE_WAIT》
- 《不為人知的網(wǎng)絡(luò)編程(四):深入研究分析TCP的異常關(guān)閉》。
3. 深入理解UDP傳輸協(xié)議
相比TCP協(xié)議,UDP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議就顯得非常輕量和易于理解,UDP通常被用于需要快速響應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸場景下,對應(yīng)于IM中的應(yīng)用形態(tài)有:P2P通信、實時音視頻等。另外,通常的IM都會被應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)上(而非局域網(wǎng)),那么了解所謂的NAT路由技術(shù)原理等,也將有助于您對P2P打洞、UDP端口老化等概念有一個清楚的認(rèn)知。
以下文章有助于您在接下來開發(fā)IM的實際應(yīng)用中提供一定的實踐依據(jù):
- 《UDP中一個包的大小最大能多大?》
- 《NAT詳解:基本原理、穿越技術(shù)(P2P打洞)、端口老化等》
- 《不為人知的網(wǎng)絡(luò)編程(五):UDP的連接性和負(fù)載均衡》
- 《不為人知的網(wǎng)絡(luò)編程(六):深入地理解UDP協(xié)議并用好它》。
4. 深入理解基于廣域網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)編程知識
未來您所編寫的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序或產(chǎn)品基本都要運行基于廣域網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)中(而非單純而簡單的局域網(wǎng)),而廣域網(wǎng)因物理網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,要編寫能適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞某绦虼a,需要過硬的廣域網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識,比如NAT路由轉(zhuǎn)發(fā)、P2P打洞等等。
下面的文章,有助于您深入理解NAT原理、點對點通信等方面的知識:
《P2P技術(shù)詳解(一):NAT詳解——詳細(xì)原理、P2P簡介》
《P2P技術(shù)詳解(二):P2P中的NAT穿越(打洞)方案詳解》
《P2P技術(shù)詳解(三):P2P技術(shù)之STUN、TURN、ICE詳解》
5. 有關(guān)高性能網(wǎng)絡(luò)編程的知識
實際上,大用戶量高并發(fā)生產(chǎn)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)編程,你所開發(fā)的產(chǎn)品要想真正堪用并非易事,你很有必要了解高性能網(wǎng)絡(luò)編程領(lǐng)域所關(guān)注的熱點問題和努力的方向。
以下是即時通訊網(wǎng)整理的高性能網(wǎng)絡(luò)編程領(lǐng)域的系列文章:
《高性能網(wǎng)絡(luò)編程(一):單臺服務(wù)器并發(fā)TCP連接數(shù)到底可以有多少》
《高性能網(wǎng)絡(luò)編程(二):上一個10年,著名的C10K并發(fā)連接問題》
《高性能網(wǎng)絡(luò)編程(三):下一個10年,是時候考慮C10M并發(fā)問題了》
好消息是,現(xiàn)時的網(wǎng)絡(luò)編程為了解決高性能問題,有很多成型的Socket應(yīng)用層模式存在,比如:NIO、AIO等,文章《Java新一代網(wǎng)絡(luò)編程模型AIO原理及Linux系統(tǒng)AIO介紹》簡單介紹了傳統(tǒng)的阻塞式IO、NIO,并著重介紹了最新的AIO技術(shù),如有時間您很有必要予以了解。(更多同類文章:點此進(jìn)入…)
五、網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)實踐
如果你認(rèn)真讀完了上一層的文章,是時候?qū)懶┐a,來理論聯(lián)系實際理解Socket通信的原理和實踐了。
有關(guān)TCP的Socket通信Demo文章和代碼:
- 《Android端與服務(wù)端基于TCP協(xié)議的Socket通訊》
- iOS平臺的CocoaAsyncSocket托管代碼中有許多TCP的官方Demo代碼,值得一看。
當(dāng)然,以上只是隨手找的Demo代碼,網(wǎng)絡(luò)上有關(guān)TCP數(shù)據(jù)通信的演示性代碼很容易找到,在此就不過多舉例了。
本文作者專門編寫的有關(guān)跨移動端平臺的UDP Socket通信Demo:
- 《NIO框架入門(一):服務(wù)端基于Netty4的UDP雙向通信Demo演示》
- 《NIO框架入門(二):服務(wù)端基于MINA2的UDP雙向通信Demo演示》
- 《NIO框架入門(三):iOS與MINA2、Netty4的跨平臺UDP雙向通信實戰(zhàn)》
- 《NIO框架入門(四):Android與MINA2、Netty4的跨平臺UDP雙向通信實戰(zhàn)》。
六、IM到底該用UDP還是TCP協(xié)議?
好了,上面的網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)掌握后,就要開始為你的IM進(jìn)行傳輸協(xié)議選型了。說到IM該用UDP還是TCP作為傳輸協(xié)議,這是個頗有爭議的話題,各大社區(qū)每當(dāng)此問題的出現(xiàn)必定是大片的不同聲音。
當(dāng)然,UDP和TCP各有各的應(yīng)用場景,作為IM來說,早期的IM因為服務(wù)端資源(服務(wù)器硬件、網(wǎng)絡(luò)帶寬等)比較昂貴且沒有更好的辦法來分擔(dān)性能負(fù)載,所以很多時候會考慮使用UDP,這其中主要是早期的QQ為代表。
時至今日,TCP的服務(wù)端負(fù)載已經(jīng)有了很好的解決方案,加之服務(wù)器資源成本的下降,目前很多IM、消息推送解決方案也都在使用TCP作為傳輸層協(xié)議。不過,UDP也并未排除在IM、消息推送的解決方案之外,比如:弱網(wǎng)絡(luò)通信(包括跨國的高延遲網(wǎng)絡(luò)環(huán)境)、物聯(lián)網(wǎng)通信、IM中的實時音視頻通信等等場景下,UDP依然是首選項。
以下文章或許有助于您對傳輸層協(xié)議的選型:
- 《簡述傳輸層協(xié)議TCP和UDP的區(qū)別》
- 《為什么QQ用的是UDP協(xié)議而不是TCP協(xié)議?》
- 《移動端即時通訊協(xié)議選擇:UDP還是TCP?》
- 《網(wǎng)絡(luò)編程懶人入門(五):快速理解為什么說UDP有時比TCP更有優(yōu)勢》
- 《微信對網(wǎng)絡(luò)影響的技術(shù)試驗及分析(論文全文)》
- 《為何基于TCP協(xié)議的移動端IM仍然需要心跳保活機制?》。
當(dāng)然,關(guān)于IM到底該選擇UDP還是TCP,這是個仁者見仁智者見智的問題,沒有必要過于糾結(jié),請從您的IM整體應(yīng)用場景、開發(fā)代價、部署和運營成本等方面綜合考慮,相信能找到你要的答案。
七、IM的數(shù)據(jù)通信格式選型
IM應(yīng)用開發(fā)的前期技術(shù)選型時,關(guān)于數(shù)據(jù)通信格式的選擇,在同行的眼里,同樣是個極富爭議的話題。
精略分析一下,究其原因,大概在于以下幾點:
- 可選擇的協(xié)議或封裝格式多種多樣:
可選擇的余地大:XMPP、Protobuf、JSON、私有2進(jìn)制、MQTT、定格化XML、Plain text等等; - 同一種格式并不能適用于大多數(shù)的場景:
不同的場景有同的考慮而協(xié)議的選擇往往跟這掛鉤在一起的,如:移動端IM或移動端消息推送的應(yīng)用場景下如果用XMPP協(xié)議,多數(shù)情況下都會被噴; - 開發(fā)者對所選格式有各自的偏好:
有的人或團(tuán)隊對某種或某幾種格式有不一樣的經(jīng)驗和技術(shù)積累,也促成了他們對某種或某幾種協(xié)議的偏好。
該選什么樣的數(shù)據(jù)通信格式,同樣是跟你的應(yīng)用場景和使用的架構(gòu)方案相關(guān)聯(lián)。不過,目前以作者掌握的信息看來,作為需要運行在移動設(shè)備的IM,幾乎目前所有主流討論里都不建議使用XMPP協(xié)議,具體原因就不在此展開了,下面推薦的文章里會詳細(xì)為你解答原因。
以下文章會對你的IM的數(shù)據(jù)通信格式選型有所幫助:
- 《如何選擇即時通訊應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸格式》
- 《強列建議將Protobuf作為你的即時通訊應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸格式》
- 《全方位評測:Protobuf性能到底有沒有比JSON快5倍?》
- 《移動端IM開發(fā)需要面對的技術(shù)問題(含通信協(xié)議選擇)》
- 《簡述移動端IM開發(fā)的那些坑:架構(gòu)設(shè)計、通信協(xié)議和客戶端》
- 《理論聯(lián)系實際:一套典型的IM通信協(xié)議設(shè)計詳解》
- 《58到家實時消息系統(tǒng)的協(xié)議設(shè)計等技術(shù)實踐分享》
- 《掃盲貼:認(rèn)識MQTT通信協(xié)議》。
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八、移動端IM的心跳保活和后臺消息推送
1. 為什么需要心跳保活?
由于移動網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,心跳保活對于移動端IM來說顯的尤為重要,加之手機省電、省流量策略的設(shè)計,如何實現(xiàn)心跳保活則也非常重要,文章《基于TCP協(xié)議的移動端IM仍然需要心跳保活機制》或許可以解答你的疑問。
2. iOS端的后臺消息推送
因為iOS平臺的特殊性,iOS應(yīng)用一旦退到后臺,應(yīng)用本身是無法用代碼來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)保活的,也就無法自行實現(xiàn)后臺消息推送了。
以下文章將有助于你理解iOS平臺的后臺消息推送原理:
3. Android端的心跳保活和后臺消息推送
鑒于Android平臺眾所周之的分化和互不兼容問題,Android端IM在處理心跳保活和后臺消息推送時,遇到了不少的麻煩。而且,由于Android應(yīng)用的生命周期管理是由系統(tǒng)控制,因而如何保證您的IM所在進(jìn)程或后臺服務(wù)不被系統(tǒng)殺死,是實現(xiàn)心跳保活和后臺消息推送的實現(xiàn)基礎(chǔ)。
以下文章可為你的Android端IM的心跳保活和后臺推送方案的設(shè)計提供參考:
- 《應(yīng)用保活終極總結(jié)(一):Android6.0以下的雙進(jìn)程守護(hù)保活實踐》
- 《應(yīng)用保活終極總結(jié)(二):Android6.0及以上的保活實踐(進(jìn)程防殺篇)》
- 《應(yīng)用保活終極總結(jié)(三):Android6.0及以上的保活實踐(被殺復(fù)活篇)》
- 《Android進(jìn)程保活詳解:一篇文章解決你的所有疑問》
- 《深入的聊聊Android消息推送這件小事》
- 《Android端消息推送總結(jié):實現(xiàn)原理、心跳保活、遇到的問題等》
- 《為何基于TCP協(xié)議的移動端IM仍然需要心跳保活機制?》
- 《微信團(tuán)隊原創(chuàng)分享:Android版微信后臺保活實戰(zhàn)分享(進(jìn)程保活篇)》
- 《微信團(tuán)隊原創(chuàng)分享:Android版微信后臺保活實戰(zhàn)分享(網(wǎng)絡(luò)保活篇)》
- 《移動端IM實踐:實現(xiàn)Android版微信的智能心跳機制》
- 《移動端IM實踐:WhatsApp、Line、微信的心跳策略分析》
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九、移動端IM系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計
IM其本質(zhì)是一套消息發(fā)送與投遞系統(tǒng),或者說是一套網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),歸根結(jié)底就是兩個詞:存儲與轉(zhuǎn)發(fā)。但一個成熟的移動端IM系統(tǒng)要想正常運轉(zhuǎn),涉及的內(nèi)容則遠(yuǎn)不止這些,而最考驗技術(shù)功底的就是服務(wù)端架構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)。
沒有過IM系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗的人,可能對以上觀點嗤之以鼻,在此借用TeamTalk的設(shè)計者的一段話:“IM服務(wù)器開發(fā),從功能抽象的角度看可能非常簡單,可以認(rèn)為是管理大量的客戶端連接和在不同的客戶端之間傳遞消息,但具體到實現(xiàn)細(xì)節(jié)就比較復(fù)雜了。打個不恰當(dāng)?shù)谋扔鳎琌S的功能抽象也非常簡單,無非是進(jìn)程間的調(diào)度和硬件資源的管理,但要是自己去實現(xiàn)一個,一般人也就只能呵呵了。”
我們以一個典型方案為例,首先來提煉一下一個IM系統(tǒng)的主要需求:包括賬號、關(guān)系鏈、在線狀態(tài)顯示、消息交互(文本、圖片、語音)、實時視頻電話......。
要處理好上述需求,我們通常需要從以下方面進(jìn)行考量從而設(shè)計出合適的架構(gòu):
- 如果采用可靠傳輸協(xié)議TCP,需要考慮到負(fù)載問題:短連接實現(xiàn)賬號、關(guān)系鏈相關(guān)業(yè)務(wù),長連接實現(xiàn)上線、信息推送;
- 后臺架構(gòu)的靈活性、可擴(kuò)展性:支持分布式部署——把網(wǎng)絡(luò)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層分離,網(wǎng)絡(luò)層和業(yè)務(wù)層支持負(fù)載均衡策略、數(shù)據(jù)層支持分布式存儲;
- 客戶端SDK的易用性:把網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層分離、業(yè)務(wù)邏輯層分離。
另外,一個典型的IM系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計,還有以下性能方面的熱點問題需要設(shè)計者重點關(guān)注:
- 編碼角度:采用高效的網(wǎng)絡(luò)模型,線程模型,I/O處理模型,合理的數(shù)據(jù)庫設(shè)計和操作語句的優(yōu)化;
- 垂直擴(kuò)展:通過提高單服務(wù)器的硬件資源或者網(wǎng)絡(luò)資源來提高性能;
- 水平擴(kuò)展:通過合理的架構(gòu)設(shè)計和運維方面的負(fù)載均衡策略將負(fù)載分擔(dān),有效提高性能;后期甚至可以考慮加入數(shù)據(jù)緩存層,突破IO瓶頸;
- 系統(tǒng)的高可用性:防止單點故障;
- 在架構(gòu)設(shè)計時做到業(yè)務(wù)處理和數(shù)據(jù)的分離,從而依賴分布式的部署使得在單點故障時能保證系統(tǒng)可用。
- 對于關(guān)鍵獨立節(jié)點可以采用雙機熱備技術(shù)進(jìn)行切換。
- 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的安全性可以通過磁盤陣列的冗余配置和主備數(shù)據(jù)庫來解決。
鑒于篇幅有限,架構(gòu)設(shè)計方面的內(nèi)容本文就不深入展開了。
以下文章將為你的移動端IM的架構(gòu)設(shè)計帶來一定的參考意義:
- 《淺談IM系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計》
- 《簡述移動端IM開發(fā)的那些坑:架構(gòu)設(shè)計、通信協(xié)議和客戶端》
- 《一套海量在線用戶的移動端IM架構(gòu)設(shè)計實踐分享(含詳細(xì)圖文)》
- 《一套原創(chuàng)分布式即時通訊(IM)系統(tǒng)理論架構(gòu)方案》
- 《從零到卓越:京東客服即時通訊系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)演進(jìn)歷程》
- 《蘑菇街即時通訊/IM服務(wù)器開發(fā)之架構(gòu)選擇》
- 《騰訊QQ1.4億在線用戶的技術(shù)挑戰(zhàn)和架構(gòu)演進(jìn)之路PPT》
- 《微信技術(shù)總監(jiān)談架構(gòu):微信之道——大道至簡(演講全文)》
- 《如何解讀《微信技術(shù)總監(jiān)談架構(gòu):微信之道——大道至簡》》
- 《快速裂變:見證微信強大后臺架構(gòu)從0到1的演進(jìn)歷程(一)》
- 《17年的實踐:騰訊海量產(chǎn)品的技術(shù)方法論》。
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十、移動端IM的通信安全
IM(尤其移動端IM)的安全性一直是開發(fā)者需要優(yōu)先考慮的基礎(chǔ)問題,如何正確地理解和使用加密技術(shù)則顯的尤其重要。IM系統(tǒng)大都采用C/S、B/S、P2P等技術(shù)來實現(xiàn)即時通信的功能,軟件編制沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),使得IM系統(tǒng)本身存有多種安全漏洞,加上用戶缺乏安全意識,導(dǎo)致在使用即時通信系統(tǒng)時出現(xiàn)各種安全問題。
當(dāng)今的計算機密碼學(xué)的主要作用有:加密( Encryption)、認(rèn)證(Authentication),鑒定(Identification) 。
加密:防止壞人獲取你的數(shù)據(jù)。
認(rèn)證:防止壞人修改了你的數(shù)據(jù)而你卻并沒有發(fā)現(xiàn)。
鑒權(quán):防止壞人假冒你的身份。
這些基本概念和加密算法原理就不在此展開敘述了。
以下文章或許有助于您設(shè)計出安全的移動端IM系統(tǒng):
- 《即時通訊安全篇(一):正確地理解和使用Android端加密算法》
- 《即時通訊安全篇(二):探討組合加密算法在IM中的應(yīng)用》
- 《即時通訊安全篇(三):常用加解密算法與通訊安全講解》
- 《即時通訊安全篇(四):實例分析Android中密鑰硬編碼的風(fēng)險》
- 《即時通訊安全篇(五):對稱加密技術(shù)在Android平臺上的應(yīng)用實踐》
- 《即時通訊安全篇(六):非對稱加密技術(shù)的原理與應(yīng)用實踐》
- 《傳輸層安全協(xié)議SSL/TLS的Java平臺實現(xiàn)簡介和Demo演示》
- 《理論聯(lián)系實際:一套典型的IM通信協(xié)議設(shè)計詳解(含安全層設(shè)計)》
- 《微信新一代通信安全解決方案:基于TLS1.3的MMTLS詳解》
- 《來自阿里OpenIM:打造安全可靠即時通訊服務(wù)的技術(shù)實踐分享》
- 《簡述實時音視頻聊天中端到端加密(E2EE)的工作原理》
- 《移動端安全通信的利器——端到端加密(E2EE)技術(shù)詳解》
- 《Web端即時通訊安全:跨站點WebSocket劫持漏洞詳解(含示例代碼)》
- 《通俗易懂:一篇掌握即時通訊的消息傳輸安全原理》
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十一、有關(guān)IM中的實時音視頻技術(shù)
IM應(yīng)用中的實時音視頻技術(shù),幾乎是IM開發(fā)中的最后一道高墻。原因在于:實時音視頻技術(shù) = 音視頻處理技術(shù) + 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù) 的橫向技術(shù)應(yīng)用集合體,而公共互聯(lián)網(wǎng)不是為了實時通信設(shè)計的。實時音視頻技術(shù)上的實現(xiàn)內(nèi)容主要包括:音視頻的采集、編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、解碼、播放等環(huán)節(jié)。這么多項并不簡單的技術(shù)應(yīng)用,如果把握不當(dāng),將會在在實際開發(fā)過程中遇到一個又一個的坑。
以下文章有助于您從零理解IM的實時音視頻開發(fā)的方方面面:
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(一):視頻編解碼之理論概述》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(二):視頻編解碼之?dāng)?shù)字視頻介紹》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(三):視頻編解碼之編碼基礎(chǔ)》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(四):視頻編解碼之預(yù)測技術(shù)介紹》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(五):認(rèn)識主流視頻編碼技術(shù)H.264》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(六):如何開始音頻編解碼技術(shù)的學(xué)習(xí)》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(七):音頻基礎(chǔ)及編碼原理入門》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(八):常見的實時語音通訊編碼標(biāo)準(zhǔn)》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(九):實時語音通訊的回音及回音消除概述》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(十):實時語音通訊的回音消除技術(shù)詳解》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(十一):實時語音通訊丟包補償技術(shù)詳解》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(十二):多人實時音視頻聊天架構(gòu)探討》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(十三):實時視頻編碼H.264的特點與優(yōu)勢》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(十四):實時音視頻數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議介紹》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(十五):聊聊P2P與實時音視頻的應(yīng)用情況》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(十六):移動端實時音視頻開發(fā)的幾個建議》
- 《即時通訊音視頻開發(fā)(十七):視頻編碼H.264、VP8的前世今生》
- 《實時語音聊天中的音頻處理與編碼壓縮技術(shù)簡述》
- 《網(wǎng)易視頻云技術(shù)分享:音頻處理與壓縮技術(shù)快速入門》
- 《學(xué)習(xí)RFC3550:RTP/RTCP實時傳輸協(xié)議基礎(chǔ)知識》
- 《基于RTMP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的實時流媒體技術(shù)研究(論文全文)》
- 《聲網(wǎng)架構(gòu)師談實時音視頻云的實現(xiàn)難點(視頻采訪)》
- 《淺談開發(fā)實時視頻直播平臺的技術(shù)要點》
- 《還在靠“喂喂喂”測試實時語音通話質(zhì)量?本文教你科學(xué)的評測方法!》
- 《實現(xiàn)延遲低于500毫秒的1080P實時音視頻直播的實踐分享》
- 《移動端實時視頻直播技術(shù)實踐:如何做到實時秒開、流暢不卡》
- 《如何用最簡單的方法測試你的實時音視頻方案》
- 《技術(shù)揭秘:支持百萬級粉絲互動的Facebook實時視頻直播》
- 《簡述實時音視頻聊天中端到端加密(E2EE)的工作原理》
- 《移動端實時音視頻直播技術(shù)詳解(一):開篇》
- 《移動端實時音視頻直播技術(shù)詳解(二):采集》
- 《移動端實時音視頻直播技術(shù)詳解(三):處理》
- 《移動端實時音視頻直播技術(shù)詳解(四):編碼和封裝》
- 《移動端實時音視頻直播技術(shù)詳解(五):推流和傳輸》
- 《移動端實時音視頻直播技術(shù)詳解(六):延遲優(yōu)化》
- 《理論聯(lián)系實際:實現(xiàn)一個簡單地基于HTML5的實時視頻直播》
- 《IM實時音視頻聊天時的回聲消除技術(shù)詳解》
- 《淺談實時音視頻直播中直接影響用戶體驗的幾項關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)》
- 《如何優(yōu)化傳輸機制來實現(xiàn)實時音視頻的超低延遲?》
- 《首次披露:快手是如何做到百萬觀眾同場看直播仍能秒開且不卡頓的?》
- 《Android直播入門實踐:動手搭建一套簡單的直播系統(tǒng)》
- 《網(wǎng)易云信實時視頻直播在TCP數(shù)據(jù)傳輸層的一些優(yōu)化思路》
- 《實時音視頻聊天技術(shù)分享:面向不可靠網(wǎng)絡(luò)的抗丟包編解碼器》
- 《P2P技術(shù)如何將實時視頻直播帶寬降低75%?》
- 《專訪微信視頻技術(shù)負(fù)責(zé)人:微信實時視頻聊天技術(shù)的演進(jìn)》
- 《騰訊音視頻實驗室:使用AI黑科技實現(xiàn)超低碼率的高清實時視頻聊天》
- 《微信團(tuán)隊分享:微信每日億次實時音視頻聊天背后的技術(shù)解密》
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另外,大家都喜歡開源免費的東西,WebRTC是為數(shù)不多的開源且質(zhì)量上乘的實時音視頻解決方案之一,資料如下:
- 《開源實時音視頻技術(shù)WebRTC的現(xiàn)狀》
- 《簡述開源實時音視頻技術(shù)WebRTC的優(yōu)缺點》
- 《訪談WebRTC標(biāo)準(zhǔn)之父:WebRTC的過去、現(xiàn)在和未來》
- 《良心分享:WebRTC 零基礎(chǔ)開發(fā)者教程(中文)[附件下載]》
- 《WebRTC實時音視頻技術(shù)的整體架構(gòu)介紹》
- 《新手入門:到底什么是WebRTC服務(wù)器,以及它是如何聯(lián)接通話的?》
- 《WebRTC實時音視頻技術(shù)基礎(chǔ):基本架構(gòu)和協(xié)議棧》
- 《淺談開發(fā)實時視頻直播平臺的技術(shù)要點》
- 《[觀點] WebRTC應(yīng)該選擇H.264視頻編碼的四大理由》
- 《基于開源WebRTC開發(fā)實時音視頻靠譜嗎?第3方SDK有哪些?》
- 《開源實時音視頻技術(shù)WebRTC中RTP/RTCP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的應(yīng)用》
- 《簡述實時音視頻聊天中端到端加密(E2EE)的工作原理》
- 《實時通信RTC技術(shù)棧之:視頻編解碼》
- 《開源實時音視頻技術(shù)WebRTC在Windows下的簡明編譯教程》
- 《網(wǎng)頁端實時音視頻技術(shù)WebRTC:看起來很美,但離生產(chǎn)應(yīng)用還有多少坑要填?》
十二、移動端IM開發(fā)的其它熱點問題
移動端IM開發(fā)中還會遇到上述內(nèi)容未提及的內(nèi)容,以下文章或許您用的上:
《移動端IM開發(fā)需要面對的技術(shù)問題》
《開發(fā)IM是自己設(shè)計協(xié)議用字節(jié)流好還是字符流好?》
《請問有人知道語音留言聊天的主流實現(xiàn)方式嗎?》
《IM消息送達(dá)保證機制實現(xiàn)(一):保證在線實時消息的可靠投遞》
《IM消息送達(dá)保證機制實現(xiàn)(二):保證離線消息的可靠投遞》
《如何保證IM實時消息的“時序性”與“一致性”?》
《IM單聊和群聊中的在線狀態(tài)同步應(yīng)該用“推”還是“拉”?》
《IM群聊消息如此復(fù)雜,如何保證不丟不重?》
《談?wù)勔苿佣?IM 開發(fā)中登錄請求的優(yōu)化》
《IM群聊消息如此復(fù)雜,如何保證不丟不重?》
《一種Android端IM智能心跳算法的設(shè)計與實現(xiàn)探討(含樣例代碼)》
《移動端IM登錄時拉取數(shù)據(jù)如何作到省流量?》
《通俗易懂:基于集群的移動端IM接入層負(fù)載均衡方案分享》
《完全自已開發(fā)的IM該如何設(shè)計“失敗重試”機制?》
《微信對網(wǎng)絡(luò)影響的技術(shù)試驗及分析(論文全文)》
《即時通訊系統(tǒng)的原理、技術(shù)和應(yīng)用(技術(shù)論文)》
《開源IM工程“蘑菇街TeamTalk”的現(xiàn)狀:一場有始無終的開源秀》
十三、參考技術(shù)方案
1. MobileIMSDK工程(已開源)↘
MobileIMSDK首版開發(fā)于2013年(截止2017年6月已更新至v3版),它主要使用原生代碼編寫,應(yīng)用于非Web網(wǎng)頁方式的移動端即時通訊場景下,詳細(xì)介紹請見:http://www.52im.net/thread-52-1-1.html。
2. MobileIMSDK-Web工程(捐助作者得精編源碼)↘
MobileIMSDK-Web首版開發(fā)于2016年(目前仍在不斷完善中),完全使用JavaScript編寫,主要應(yīng)用于Web網(wǎng)頁方式的即時通訊場景下(包括但不限于手機端、PC端的網(wǎng)頁聊天或消息推送等),詳細(xì)介紹請見:http://www.52im.net/thread-959-1-1.html。
3. RainbowAV工程(捐助作者得精編源碼)↘
RainbowAV是一套完整移動端實時音視頻框架(含服務(wù)端),支持分布式,不依賴于第3方服務(wù),可私有化部署,使用方便,部署簡單,輕量級、模塊化設(shè)計,開發(fā)者可方便修改、演進(jìn)甚至用于2次開發(fā),詳細(xì)介紹請見:http://www.52im.net/thread-1027-1-1.html。
4. RainbowChat產(chǎn)品級IM系統(tǒng) ↘
RainbowChat是一套基于MobileIMSDK的產(chǎn)品級移動端IM系統(tǒng)。RainbowChat源于真實運營的產(chǎn)品,運營統(tǒng)計:點此進(jìn)入,不同于市面上開源或售賣的demo級代碼,RainbowChat的產(chǎn)品前身已被成千上萬真實的客戶使用過,解決了大量的屏幕適配、細(xì)節(jié)優(yōu)化、機器兼容問題(可自行下載體驗),詳細(xì)介紹請見:http://www.52im.net/thread-19-1-1.html。
附錄1:其它即時通訊文章
[1] 有關(guān)WEB端即時通訊開發(fā):
《新手入門貼:史上最全Web端即時通訊技術(shù)原理詳解》
《Web端即時通訊技術(shù)盤點:短輪詢、Comet、Websocket、SSE》
《SSE技術(shù)詳解:一種全新的HTML5服務(wù)器推送事件技術(shù)》
《Comet技術(shù)詳解:基于HTTP長連接的Web端實時通信技術(shù)》
《新手快速入門:WebSocket簡明教程》
《WebSocket詳解(一):初步認(rèn)識WebSocket技術(shù)》
《WebSocket詳解(二):技術(shù)原理、代碼演示和應(yīng)用案例》
《WebSocket詳解(三):深入WebSocket通信協(xié)議細(xì)節(jié)》
《WebSocket詳解(四):刨根問底HTTP與WebSocket的關(guān)系(上篇)》
《WebSocket詳解(五):刨根問底HTTP與WebSocket的關(guān)系(下篇)》
《WebSocket詳解(六):刨根問底WebSocket與Socket的關(guān)系》
《socket.io實現(xiàn)消息推送的一點實踐及思路》
《LinkedIn的Web端即時通訊實踐:實現(xiàn)單機幾十萬條長連接》
《Web端即時通訊技術(shù)的發(fā)展與WebSocket、Socket.io的技術(shù)實踐》
《Web端即時通訊安全:跨站點WebSocket劫持漏洞詳解(含示例代碼)》
《開源框架Pomelo實踐:搭建Web端高性能分布式IM聊天服務(wù)器》
《使用WebSocket和SSE技術(shù)實現(xiàn)Web端消息推送》
《詳解Web端通信方式的演進(jìn):從Ajax、JSONP 到 SSE、Websocket》
《MobileIMSDK-Web的網(wǎng)絡(luò)層框架為何使用的是Socket.io而不是Netty?》
《理論聯(lián)系實際:從零理解WebSocket的通信原理、協(xié)議格式、安全性》
[2] 有關(guān)推送技術(shù)的文章:
《iOS的推送服務(wù)APNs詳解:設(shè)計思路、技術(shù)原理及缺陷等》
《Android端消息推送總結(jié):實現(xiàn)原理、心跳保活、遇到的問題等》
《掃盲貼:認(rèn)識MQTT通信協(xié)議》
《一個基于MQTT通信協(xié)議的完整Android推送Demo》
《求教android消息推送:GCM、XMPP、MQTT三種方案的優(yōu)劣》
《移動端實時消息推送技術(shù)淺析》
《掃盲貼:淺談iOS和Android后臺實時消息推送的原理和區(qū)別》
《絕對干貨:基于Netty實現(xiàn)海量接入的推送服務(wù)技術(shù)要點》
《移動端IM實踐:谷歌消息推送服務(wù)(GCM)研究(來自微信)》
《為何微信、QQ這樣的IM工具不使用GCM服務(wù)推送消息?》
《極光推送系統(tǒng)大規(guī)模高并發(fā)架構(gòu)的技術(shù)實踐分享》
《從HTTP到MQTT:一個基于位置服務(wù)的APP數(shù)據(jù)通信實踐概述》
《魅族2500萬長連接的實時消息推送架構(gòu)的技術(shù)實踐分享》
《專訪魅族架構(gòu)師:海量長連接的實時消息推送系統(tǒng)的心得體會》
《深入的聊聊Android消息推送這件小事》
[3] 更多即時通訊技術(shù)好文分類:
http://www.52im.net/forum.php?mod=collection&op=all
附錄2:來自IM大廠的精華文章匯總
[1] 有關(guān)QQ、微信的技術(shù)文章:
《微信團(tuán)隊分享:微信每日億次實時音視頻聊天背后的技術(shù)解密》
《QQ音樂團(tuán)隊分享:Android中的圖片壓縮技術(shù)詳解(上篇)》
《QQ音樂團(tuán)隊分享:Android中的圖片壓縮技術(shù)詳解(下篇)》
《騰訊團(tuán)隊分享:手機QQ中的人臉識別酷炫動畫效果實現(xiàn)詳解》
《騰訊團(tuán)隊分享 :一次手Q聊天界面中圖片顯示bug的追蹤過程分享》
《微信團(tuán)隊分享:微信Android版小視頻編碼填過的那些坑》
《微信手機端的本地數(shù)據(jù)全文檢索優(yōu)化之路》
《企業(yè)微信客戶端中組織架構(gòu)數(shù)據(jù)的同步更新方案優(yōu)化實戰(zhàn)》
《微信團(tuán)隊披露:微信界面卡死超級bug“15。。。。”的來龍去脈》
《QQ 18年:解密8億月活的QQ后臺服務(wù)接口隔離技術(shù)》
《月活8.89億的超級IM微信是如何進(jìn)行Android端兼容測試的》
《以手機QQ為例探討移動端IM中的“輕應(yīng)用”》
《一篇文章get微信開源移動端數(shù)據(jù)庫組件WCDB的一切!》
《微信客戶端團(tuán)隊負(fù)責(zé)人技術(shù)訪談:如何著手客戶端性能監(jiān)控和優(yōu)化》
《微信后臺基于時間序的海量數(shù)據(jù)冷熱分級架構(gòu)設(shè)計實踐》
《微信團(tuán)隊原創(chuàng)分享:Android版微信的臃腫之困與模塊化實踐之路》
《微信后臺團(tuán)隊:微信后臺異步消息隊列的優(yōu)化升級實踐分享》
《微信團(tuán)隊原創(chuàng)分享:微信客戶端SQLite數(shù)據(jù)庫損壞修復(fù)實踐》
《騰訊原創(chuàng)分享(一):如何大幅提升移動網(wǎng)絡(luò)下手機QQ的圖片傳輸速度和成功率》
《騰訊原創(chuàng)分享(二):如何大幅壓縮移動網(wǎng)絡(luò)下APP的流量消耗(下篇)》
《騰訊原創(chuàng)分享(二):如何大幅壓縮移動網(wǎng)絡(luò)下APP的流量消耗(上篇)》
《微信Mars:微信內(nèi)部正在使用的網(wǎng)絡(luò)層封裝庫,即將開源》
《如約而至:微信自用的移動端IM網(wǎng)絡(luò)層跨平臺組件庫Mars已正式開源》
《開源libco庫:單機千萬連接、支撐微信8億用戶的后臺框架基石 [源碼下載]》
《微信新一代通信安全解決方案:基于TLS1.3的MMTLS詳解》
《微信團(tuán)隊原創(chuàng)分享:Android版微信后臺保活實戰(zhàn)分享(進(jìn)程保活篇)》
《微信團(tuán)隊原創(chuàng)分享:Android版微信后臺保活實戰(zhàn)分享(網(wǎng)絡(luò)保活篇)》
《Android版微信從300KB到30MB的技術(shù)演進(jìn)(PPT講稿) [附件下載]》
《微信團(tuán)隊原創(chuàng)分享:Android版微信從300KB到30MB的技術(shù)演進(jìn)》
《微信技術(shù)總監(jiān)談架構(gòu):微信之道——大道至簡(演講全文)》
《微信技術(shù)總監(jiān)談架構(gòu):微信之道——大道至簡(PPT講稿) [附件下載]》
《如何解讀《微信技術(shù)總監(jiān)談架構(gòu):微信之道——大道至簡》》
《微信海量用戶背后的后臺系統(tǒng)存儲架構(gòu)(視頻+PPT) [附件下載]》
《微信異步化改造實踐:8億月活、單機千萬連接背后的后臺解決方案》
《微信朋友圈海量技術(shù)之道PPT [附件下載]》
《微信對網(wǎng)絡(luò)影響的技術(shù)試驗及分析(論文全文)》
《一份微信后臺技術(shù)架構(gòu)的總結(jié)性筆記》
《架構(gòu)之道:3個程序員成就微信朋友圈日均10億發(fā)布量[有視頻]》
《快速裂變:見證微信強大后臺架構(gòu)從0到1的演進(jìn)歷程(一)》
《快速裂變:見證微信強大后臺架構(gòu)從0到1的演進(jìn)歷程(二)》
《微信團(tuán)隊原創(chuàng)分享:Android內(nèi)存泄漏監(jiān)控和優(yōu)化技巧總結(jié)》
《全面總結(jié)iOS版微信升級iOS9遇到的各種“坑”》
《微信團(tuán)隊原創(chuàng)資源混淆工具:讓你的APK立減1M》
《微信團(tuán)隊原創(chuàng)Android資源混淆工具:AndResGuard [有源碼]》
《Android版微信安裝包“減肥”實戰(zhàn)記錄》
《iOS版微信安裝包“減肥”實戰(zhàn)記錄》
《移動端IM實踐:iOS版微信界面卡頓監(jiān)測方案》
《微信“紅包照片”背后的技術(shù)難題》
《移動端IM實踐:iOS版微信小視頻功能技術(shù)方案實錄》
《移動端IM實踐:Android版微信如何大幅提升交互性能(一)》
《移動端IM實踐:Android版微信如何大幅提升交互性能(二)》
《移動端IM實踐:實現(xiàn)Android版微信的智能心跳機制》
《移動端IM實踐:WhatsApp、Line、微信的心跳策略分析》
《移動端IM實踐:谷歌消息推送服務(wù)(GCM)研究(來自微信)》
《移動端IM實踐:iOS版微信的多設(shè)備字體適配方案探討》
《信鴿團(tuán)隊原創(chuàng):一起走過 iOS10 上消息推送(APNS)的坑》
《騰訊信鴿技術(shù)分享:百億級實時消息推送的實戰(zhàn)經(jīng)驗》
[2] 有關(guān)QQ、微信的技術(shù)故事:
《2017微信數(shù)據(jù)報告:日活躍用戶達(dá)9億、日發(fā)消息380億條》
《騰訊開發(fā)微信花了多少錢?技術(shù)難度真這么大?難在哪?》
《技術(shù)往事:創(chuàng)業(yè)初期的騰訊——16年前的冬天,誰動了馬化騰的代碼》
《技術(shù)往事:史上最全QQ圖標(biāo)變遷過程,追尋IM巨人的演進(jìn)歷史》
《技術(shù)往事:“QQ群”和“微信紅包”是怎么來的?》
《開發(fā)往事:深度講述2010到2015,微信一路風(fēng)雨的背后》
《開發(fā)往事:微信千年不變的那張閃屏圖片的由來》
《開發(fā)往事:記錄微信3.0版背后的故事(距微信1.0發(fā)布9個月時)》
《一個微信實習(xí)生自述:我眼中的微信開發(fā)團(tuán)隊》
《首次揭秘:QQ實時視頻聊天背后的神秘組織》
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