自已开发IM有那么难吗？手把手教你自撸一个Andriod版简易IM (有源码)

本文由做者FreddyChen原创分享，为了更好的体现文章价值，引用时有少量改动，感谢原做者。

一、写在前面

一直想写一篇关于im即时通信分享的文章，无奈工做太忙，很难抽出时间。今天终于从公司离职了，打算好好休息几天再从新找工做，趁时间空闲，决定静下心来写一篇文章，毕竟从前辈那里学到了不少东西。

工做了五年半，这三四年来一直在作社交相关的项目，有直播、即时通信、短视频分享、社区论坛等产品，深知即时通信技术在一个项目中的重要性，本着开源分享的精神，也趁这机会总结一下，因此写下了这篇文章。

* 重要提示：本文不是一篇即时通信理论文章，文章内容所有由实战代码组织而成，若是你对即时通信（IM）技术理论了解的太少，建议先详细阅读：《新手入门一篇就够：从零开发移动端IM》。

本文实践内容将涉及如下即时通信技术内容：

1）Protobuf序列化；

2）TCP拆包与粘包；

3）长链接握手认证；

4）心跳机制；

5）重连机制；

6）消息重发机制；

7）读写超时机制；

8）离线消息；

9）线程池。

不想看文章的同窗，能够直接到Github下载本文源码：

1）原始地址：https://github.com/FreddyChen...

2）备用地址：https://github.com/52im/Netty...

接下来，让咱们进入正题。

（本文同步发布于：http://www.52im.net/thread-26...）

二、本文阅读对象

本文适合没有任何即时通信（IM）开发经验的小白开发者阅读，文章将教你从零开始，围绕一个典型即时通信（IM）系统的方方面面，手把手为你展现如何基于Netty+TCP+Protobuf来开发出这样的系统。很是适合从零入门的Android开发者。

本文不适合没有编程的准开发者阅读，由于即时通信（IM）系统属于特定的业务领域，若是你连通常的逻辑代码都很难编写出来，不建议阅读本文。本文显然不是一个编程语言入门教程。

三、关于做者

本文原文内容由FreddyChen原创分享，做者现从事Android程序开发，他的技术博客地址：https://juejin.im/user/5bd7af...

四、为何使用TCP？

这里须要简单解释一下，TCP/UDP的区别，简单地总结一下。

优势：

1）TCP：优势体如今稳定、可靠上，在传输数据以前，会有三次握手来创建链接，并且在数据传递时，有确认、窗口、重传、拥塞控制机制，在数据传完以后，还会断开链接用来节约系统资源。

2）UDP：优势体如今快，比TCP稍安全，UDP没有TCP拥有的各类机制，是一个无状态的传输协议，因此传递数据很是快，没有TCP的这些机制，被攻击利用的机制就少一些，可是也没法避免被攻击。

缺点：

1）TCP：缺点就是慢，效率低，占用系统资源高，易被攻击，TCP在传递数据以前要先创建链接，这会消耗时间，并且在数据传递时，确认机制、重传机制、拥塞机制等都会消耗大量时间，并且要在每台设备上维护全部的传输链接。

2）UDP：缺点就是不可靠，不稳定，由于没有TCP的那些机制，UDP在传输数据时，若是网络质量很差，就会很容易丢包，形成数据的缺失。

适用场景：

1）TCP：当对网络通信质量有要求时，好比HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议， POP、SMTP等邮件传输的协议。

2）UDP：对网络通信质量要求不高时，要求网络通信速度要快的场景。

至于WebSocket，后续可能会专门写一篇文章来介绍。综上所述，决定采用TCP协议。

关于TCP和UDP的对比和选型的详细文章，请见：

《简述传输层协议TCP和UDP的区别》

《为何QQ用的是UDP协议而不是TCP协议？》

《移动端即时通信协议选择：UDP仍是TCP？》

《网络编程懒人入门(四)：快速理解TCP和UDP的差别》

《网络编程懒人入门(五)：快速理解为何说UDP有时比TCP更有优点》

《Android程序员必知必会的网络通讯传输层协议——UDP和TCP》

或者，若是你对TCP、UDP协议了解的太少，能够阅读一下文章：

《TCP/IP详解 - 第11章·UDP：用户数据报协议》

《TCP/IP详解 - 第17章·TCP：传输控制协议》

《TCP/IP详解 - 第18章·TCP链接的创建与终止》

《TCP/IP详解 - 第21章·TCP的超时与重传》

《脑残式网络编程入门(一)：跟着动画来学TCP三次握手和四次挥手》

《技术往事：改变世界的TCP/IP协议（珍贵多图、手机慎点）》

《通俗易懂-深刻理解TCP协议（上）：理论基础》

《网络编程懒人入门(三)：快速理解TCP协议一篇就够》

《迈向高阶：优秀Android程序员必知必会的网络基础》

五、为何使用Protobuf？

对于App网络传输协议，咱们比较常见的、可选的，有三种，分别是json/xml/protobuf，老规矩，咱们先分别来看看这三种格式的优缺点。

PS：若是你不了解protobuf是什么，建议详细阅读：《Protobuf通讯协议详解：代码演示、详细原理介绍等》。

优势：

1）json：优势就是较XML格式更加小巧，传输效率较xml提升了不少，可读性还不错。

2）xml：优势就是可读性强，解析方便。

3）protobuf：优势就是传输效率快（听说在数据量大的时候，传输效率比xml和json快10-20倍），序列化后体积相比Json和XML很小，支持跨平台多语言，消息格式升级和兼容性还不错，序列化反序列化速度很快。

缺点：

1）json：缺点就是传输效率也不是特别高（比xml快，但比protobuf要慢不少）。

2）xml：缺点就是效率不高，资源消耗过大。

3）protobuf：缺点就是使用不太方便。

在一个须要大量的数据传输的场景中，若是数据量很大，那么选择protobuf能够明显的减小数据量，减小网络IO，从而减小网络传输所消耗的时间。考虑到做为一个主打社交的产品，消息数据量会很是大，同时为了节约流量，因此采用protobuf是一个不错的选择。

更多有关IM相关的协议格式选型方面的文章，可进一步阅读：

《如何选择即时通信应用的数据传输格式》

《强列建议将Protobuf做为你的即时通信应用数据传输格式》

《全方位评测：Protobuf性能到底有没有比JSON快5倍？》

《移动端IM开发须要面对的技术问题（含通讯协议选择）》

《简述移动端IM开发的那些坑：架构设计、通讯协议和客户端》

《理论联系实际：一套典型的IM通讯协议设计详解》

《58到家实时消息系统的协议设计等技术实践分享》

《详解如何在NodeJS中使用Google的Protobuf》

《技术扫盲：新一代基于UDP的低延时网络传输层协议——QUIC详解》

《金蝶随手记团队分享：还在用JSON? Protobuf让数据传输更省更快(原理篇)》

《金蝶随手记团队分享：还在用JSON? Protobuf让数据传输更省更快(实战篇)》

更多同类文章 ……

六、为何使用Netty？

首先，咱们来了解一下，Netty究竟是个什么东西。网络上找到的介绍：Netty是由JBOSS提供的基于Java NIO的开源框架，Netty提供异步非阻塞、事件驱动、高性能、高可靠、高可定制性的网络应用程序和工具，可用于开发服务端和客户端。

PS：若是你对Java的经典IO、NIO或者Netty框架不了解，请阅读如下文章：

《史上最强Java NIO入门：担忧从入门到放弃的，请读这篇！》

《少啰嗦！一分钟带你读懂Java的NIO和经典IO的区别》

《写给初学者：Java高性能NIO框架Netty的学习方法和进阶策略》

《NIO框架详解：Netty的高性能之道》

为何不用Java BIO？

1）一链接一线程：因为线程数是有限的，因此这样很是消耗资源，最终也致使它不能承受高并发链接的需求。

2）性能低：由于频繁的进行上下文切换，致使CUP利用率低。

3）可靠性差：因为全部的IO操做都是同步的，即便是业务线程也如此，因此业务线程的IO操做也有可能被阻塞，这将致使系统过度依赖网络的实时状况和外部组件的处理能力，可靠性大大下降。

为何不用Java NIO？

1）NIO的类库和API至关复杂，使用它来开发，须要很是熟练地掌握Selector、ByteBuffer、ServerSocketChannel、SocketChannel等。

2）须要不少额外的编程技能来辅助使用NIO,例如，由于NIO涉及了Reactor线程模型，因此必须必须对多线程和网络编程很是熟悉才能写出高质量的NIO程序。

3）想要有高可靠性，工做量和难度都很是的大，由于服务端须要面临客户端频繁的接入和断开、网络闪断、半包读写、失败缓存、网络阻塞的问题，这些将严重影响咱们的可靠性，而使用原生NIO解决它们的难度至关大。

4）JDK NIO中著名的BUG--epoll空轮询，当select返回0时，会致使Selector空轮询而致使CUP100%，官方表示JDK1.6以后修复了这个问题，其实只是发生的几率下降了，没有根本上解决。

为何用Netty？

1）API使用简单，更容易上手，开发门槛低；

2）功能强大，预置了多种编解码功能，支持多种主流协议；

3）定制能力高，能够经过ChannelHandler对通讯框架进行灵活地拓展；

4）高性能，与目前多种NIO主流框架相比，Netty综合性能最高；

5）高稳定性，解决了JDK NIO的BUG；

6）经历了大规模的商业应用考验，质量和可靠性都有很好的验证。

为何不用第三方SDK，如：融云、环信、腾讯TIM？

这个就见仁见智了，有的时候，是由于公司的技术选型问题，由于用第三方的SDK，意味着消息数据须要存储到第三方的服务器上，再者，可扩展性、灵活性确定没有本身开发的要好，还有一个小问题，就是收费。好比，融云免费版只支持100个注册用户，超过100就要收费，群聊支持人数有限制等等...

▲ 以上截图内容来自某云IM官网

Mina其实跟Netty很像，大部分API都相同，由于是同一个做者开发的。但感受Mina没有Netty成熟，在使用Netty的过程当中，出了问题很轻易地能够找到解决方案，因此，Netty是一个不错的选择。

PS：有关MINA和Netty框架的关系和对比，详见如下文章：

《有关“为什么选择Netty”的11个疑问及解答》

《开源NIO框架八卦——究竟是先有MINA仍是先有Netty?》

《选Netty仍是Mina：深刻研究与对比（一）》

《选Netty仍是Mina：深刻研究与对比（二）》

好了，废话很少说，直接开始吧。

七、准备工做

首先，咱们新建一个Project，在Project里面再新建一个Android Library，Module名称暂且叫作im_lib，如图所示：

而后，分析一下咱们的消息结构，每条消息应该会有一个消息惟一id，发送者id，接收者id，消息类型，发送时间等，通过分析，整理出一个通用的消息类型，以下：

msgId：消息id

fromId：发送者id

toId：接收者id

msgType：消息类型

msgContentType：消息内容类型

timestamp：消息时间戳

statusReport：状态报告

extend：扩展字段

根据上述所示，我整理了一个思惟导图，方便你们参考：

这是基础部分，固然，你们也能够根据本身须要自定义比较适合本身的消息结构。

咱们根据自定义的消息类型来编写proto文件：

syntax = "proto3";// 指定protobuf版本

option java_package = "com.freddy.im.protobuf";// 指定包名

option java_outer_classname = "MessageProtobuf";// 指定生成的类名

message Msg {

Head head = 1;// 消息头

string body = 2;// 消息体

}

message Head {

string msgId = 1;// 消息id

int32 msgType = 2;// 消息类型

int32 msgContentType = 3;// 消息内容类型

string fromId = 4;// 消息发送者id

string toId = 5;// 消息接收者id

int64 timestamp = 6;// 消息时间戳

int32 statusReport = 7;// 状态报告

string extend = 8;// 扩展字段，以key/value形式存放的json

}

而后执行命令（我用的mac，windows命令应该也差很少）：

而后就会看到，在和proto文件同级目录下，会生成一个java类，这个就是咱们须要用到的东东：

咱们打开瞄一眼：

东西比较多，不用去管，这是google为咱们生成的protobuf类，直接用就行，怎么用呢？

直接用这个类文件，拷到咱们开始指定的项目包路径下就能够啦：

添加依赖后，能够看到，MessageProtobuf类文件已经没有报错了，顺便把netty的jar包也导进来一下，还有fastjson的：

建议用netty-all-x.x.xx.Final的jar包，后续熟悉了，能够用精简的jar包。

至此，准备工做已结束，下面，咱们来编写java代码，实现即时通信的功能。

八、代码封装

为何须要封装呢？说白了，就是为了解耦，为了方便往后切换到不一样框架实现，而无需处处修改调用的地方。

举个栗子，好比Android早期比较流行的图片加载框架是Universal ImageLoader，后期由于某些缘由，原做者中止了维护该项目，目前比较流行的图片加载框架是Picasso或Glide，由于图片加载功能可能调用的地方很是多，若是不做一些封装，早期使用了Universal ImageLoader的话，如今须要切换到Glide，那改动量将很是很是大，并且还颇有可能会有遗漏，风险度很是高。

那么，有什么解决方案呢？

很简单，咱们能够用工厂设计模式进行一些封装，工厂模式有三种：简单工厂模式、抽象工厂模式、工厂方法模式。在这里，我采用工厂方法模式进行封装，具体区别，能够参见：《通俗讲讲我对简单工厂、工厂方法、抽象工厂三种设计模式的理解》。

咱们分析一下，ims（IM Service，下文简称ims）应该是有初始化、创建链接、重连、关闭链接、释放资源、判断长链接是否关闭、发送消息等功能。

基于上述分析，咱们能够进行一个接口抽象：

OnEventListener是与应用层交互的listener：

IMConnectStatusCallback是ims链接状态回调监听器：

而后写一个Netty tcp实现类：

接下来，写一个工厂方法：

封装部分到此结束，接下来，就是实现了。

九、初始化

咱们先实现init(Vector serverUrlList, OnEventListener listener, IMSConnectStatusCallback callback)方法，初始化一些参数，以及进行第一次链接等：

其中，MsgDispatcher是消息转发器，负责将接收到的消息转发到应用层：

ExecutorServiceFactory是线程池工厂，负责调度重连及心跳线程：

十、链接及重连

resetConnect()方法做为链接的起点，首次链接以及重连逻辑，都是在resetConnect()方法进行逻辑处理。

咱们来瞄一眼：

能够看到，非首次进行链接，也就是链接一个周期失败后，进行重连时，会先让线程休眠一段时间，由于这个时候也许网络情况不太好，接着，判断ims是否已关闭或者是否正在进行重连操做，因为重连操做是在子线程执行，为了不重复重连，须要进行一些并发处理。

开始重连任务后，分四个步骤执行：

1）改变重连状态标识；

2）回调链接状态到应用层；

3）关闭以前打开的链接channel；

4）利用线程池执行一个新的重连任务。

ResetConnectRunnable是重连任务，核心的重连逻辑都放到这里执行：

toServer()是真正链接服务器的地方：

initBootstrap()是初始化Netty Bootstrap：

注：NioEventLoopGroup线程数设置为4，能够知足QPS是一百多万的状况了，至于应用若是须要承受上千万上亿流量的，须要另外调整线程数。（参考自：《netty实战之百万级流量NioEventLoopGroup线程数配置》）

接着，咱们来看看TCPChannelInitializerHanlder：

其中，ProtobufEncoder和ProtobufDecoder是添加对protobuf的支持，LoginAuthRespHandler是接收到服务端握手认证消息响应的处理handler，HeartbeatRespHandler是接收到服务端心跳消息响应的处理handler，TCPReadHandler是接收到服务端其它消息后的处理handler，先不去管，咱们重点来分析下LengthFieldPrepender和LengthFieldBasedFrameDecoder，这就须要引伸到TCP的拆包与粘包啦。

十一、TCP的拆包与粘包

什么是TCP拆包？为何会出现TCP拆包？

简单地说，咱们都知道TCP是以“流”的形式进行数据传输的，并且TCP为提升性能，发送端会将须要发送的数据刷入缓冲区，等待缓冲区满了以后，再将缓冲区中的数据发送给接收方，同理，接收方也会有缓冲区这样的机制，来接收数据。拆包就是在socket读取时，没有完整地读取一个数据包，只读取一部分。

什么是TCP粘包？为何会出现TCP粘包？

同上。粘包就是在socket读取时，读到了实际意义上的两个或多个数据包的内容，同时将其做为一个数据包进行处理。

引用一张图片来解释一下在TCP出现拆包、粘包以及正常状态下的三种状况：

了解了TCP出现拆包/粘包的缘由，那么，如何解决呢？

一般来讲，有如下四种解决方式：

1）消息定长；

2）用回车换行符做为消息结束标志；

3）用特殊分隔符做为消息结束标志，如t、n等，回车换行符其实就是特殊分隔符的一种；

4）将消息分为消息头和消息体，在消息头中用字段标识消息总长度。

netty针对以上四种场景，给咱们封装了如下四种对应的解码器：

1）FixedLengthFrameDecoder，定长消息解码器；

2）LineBasedFrameDecoder，回车换行符消息解码器；

3）DelimiterBasedFrameDecoder，特殊分隔符消息解码器；

4）LengthFieldBasedFrameDecoder，自定义长度消息解码器。

咱们用到的就是LengthFieldBasedFrameDecoder自定义长度消息解码器，同时配合LengthFieldPrepender编码器使用，关于参数配置，建议参考《netty--最通用TCP黏包解决方案：LengthFieldBasedFrameDecoder和LengthFieldPrepender》这篇文章，讲解得比较细致。

咱们配置的是消息头长度为2个字节，因此消息包的最大长度须要小于65536个字节，netty会把消息内容长度存放消息头的字段里，接收方能够根据消息头的字段拿到此条消息总长度，固然，netty提供的LengthFieldBasedFrameDecoder已经封装好了处理逻辑，咱们只须要配置lengthFieldOffset、lengthFieldLength、lengthAdjustment、initialBytesToStrip便可，这样就能够解决TCP的拆包与粘包，这也就是netty相较于原生nio的便捷性，原生nio须要本身处理拆包/粘包等问题。

十二、长链接握手认证

接着，咱们来看看LoginAuthHandler和HeartbeatRespHandler。

LoginAuthRespHandler：是当客户端与服务端长链接创建成功后，客户端主动向服务端发送一条登陆认证消息，带入与当前用户相关的参数，好比token，服务端收到此消息后，到数据库查询该用户信息，若是是合法有效的用户，则返回一条登陆成功消息给该客户端，反之，返回一条登陆失败消息给该客户端，这里，就是在接收到服务端返回的登陆状态后的处理handler。

好比：

能够看到，当接收到服务端握手消息响应后，会从扩展字段取出status，若是status=1，则表明握手成功，这个时候就先主动向服务端发送一条心跳消息，而后利用Netty的IdleStateHandler读写超时机制，按期向服务端发送心跳消息，维持长链接，以及检测长链接是否还存在等。

HeartbeatRespHandler：是当客户端接收到服务端登陆成功的消息后，主动向服务端发送一条心跳消息，心跳消息能够是一个空包，消息包体越小越好，服务端收到客户端的心跳包后，原样返回给客户端，这里，就是收到服务端返回的心跳消息响应的处理handler。

好比：

这个就比较简单，收到心跳消息响应，无需任务处理，直接打印一下方便咱们分析便可。

1三、心跳机制及读写超时机制

心跳包是按期发送，也能够本身定义一个周期，好比：《移动端IM实践：实现Android版微信的智能心跳机制》，为了简单，此处规定应用在前台时，8秒发送一个心跳包，切换到后台时，30秒发送一次，根据本身的实际状况修改一下便可。心跳包用于维持长链接以及检测长链接是否断开等。

PS：更多心跳保活方面的文章请见：

《Android端消息推送总结：实现原理、心跳保活、遇到的问题等》

《为什么基于TCP协议的移动端IM仍然须要心跳保活机制？》

《微信团队原创分享：Android版微信后台保活实战分享(网络保活篇)》

《移动端IM实践：WhatsApp、Line、微信的心跳策略分析》

接着，咱们利用Netty的读写超时机制，来实现一个心跳消息管理handler：

能够看到，利用userEventTriggered()方法回调，经过IdleState类型，能够判断读超时/写超时/读写超时，这个在添加IdleStateHandler时能够配置，下面会贴上代码。

首先咱们能够在READER_IDLE事件里，检测是否在规定时间内没有收到服务端心跳包响应，若是是，那就触发重连操做。在WRITER_IDEL事件能够检测客户端是否在规定时间内没有向服务端发送心跳包，若是是，那就主动发送一个心跳包。发送心跳包是在子线程中执行，咱们能够利用以前写的work线程池进行线程管理。

addHeartbeatHandler()代码以下：

从图上可看到，在IdleStateHandler里，配置的读超时为心跳间隔时长的3倍，也就是3次心跳没有响应时，则认为长链接已断开，触发重连操做。写超时则为心跳间隔时长，意味着每隔heartbeatInterval会发送一个心跳包。读写超时没用到，因此配置为0。

onConnectStatusCallback(int connectStatus)为链接状态回调，以及一些公共逻辑处理：

链接成功后，当即发送一条握手消息，再次梳理一下总体流程：

1）客户端根据服务端返回的host及port，进行第一次链接；

2）链接成功后，客户端向服务端发送一条握手认证消息(1001)；

3）服务端在收到客户端的握手认证消息后，从扩展字段里取出用户token，到本地数据库校验合法性；

4）校验完成后，服务端把校验结果经过1001消息返回给客户端，也就是握手消息响应；

5）客户端收到服务端的握手消息响应后，从扩展字段取出校验结果。若校验成功，客户端向服务端发送一条心跳消息(1002)，而后进入心跳发送周期，按期间隔向服务端发送心跳消息，维持长链接以及实时检测链路可用性，若发现链路不可用，等待一段时间触发重连操做，重连成功后，从新开始握手/心跳的逻辑。

看看TCPReadHandler收到消息是怎么处理的：

能够看到，在channelInactive()及exceptionCaught()方法都触发了重连，channelInactive()方法在当链路断开时会调用，exceptionCaught()方法在当出现异常时会触发，另外，还有诸如channelUnregistered()、channelReadComplete()等方法能够重写，在这里就不贴了，相信聪明的你一眼就能看出方法的做用。

咱们仔细看一下channelRead()方法的逻辑，在if判断里，先判断消息类型，若是是服务端返回的消息发送状态报告类型，则判断消息是否发送成功，若是发送成功，从超时管理器中移除，这个超时管理器是干吗的呢？

下面讲到消息重发机制的时候会详细地讲。在else里，收到其余消息后，会立马给服务端返回一个消息接收状态报告，告诉服务端，这条消息我已经收到了，这个动做，对于后续须要作的离线消息会有做用。若是不须要支持离线消息功能，这一步能够省略。最后，调用消息转发器，把接收到的消息转发到应用层便可。

代码写了这么多，咱们先来看看运行后的效果，先贴上缺失的消息发送代码及ims关闭代码以及一些默认配置项的代码。

发送消息：

关闭ims：

ims默认配置：

还有，应用层实现的ims client启动器：

因为代码有点多，不太方便所有贴上，若是有兴趣能够下载本文的完整demo进行体验。

额，对了，还有一个简易的服务端代码，以下：

1四、运行调试

咱们先来看看链接及重连部分（因为录制gif比较麻烦，体积较大，因此我先把重连间隔调小成3秒，方便看效果）。

启动服务端：

启动客户端：

能够看到，正常的状况下已经链接成功了，接下来，咱们来试一下异常状况。

好比服务端没启动，看看客户端的重连状况：

此次咱们先启动的是客户端，能够看到链接失败后一直在进行重连，因为录制gif比较麻烦，在第三次链接失败后，我启动了服务端，这个时候客户端就会重连成功。

而后，咱们再来调试一下握手认证消息即心跳消息：

能够看到，长链接创建成功后，客户端会给服务端发送一条握手认证消息(1001)，服务端收到握手认证消息会，给客户端返回了一条握手认证状态消息，客户端收到握手认证状态消息后，即启动心跳机制。gif不太好演示，下载demo就能够直观地看到。

接下来，在讲完消息重发机制及离线消息后，我会在应用层作一些简单的封装，以及在模拟器上运行，这样就能够很直观地看到运行效果。

1五、消息重发机制

消息重发，顾名思义，即便对发送失败的消息进行重发。考虑到网络环境的不稳定性、多变性（好比从进入电梯、进入地铁、移动网络切换到wifi等），在消息发送的时候，发送失败的几率其实不小，这时消息重发机制就颇有必要了。

有关即时通信（IM）应用中的消息送达保证机制，能够详细阅读如下文章：

《IM消息送达保证机制实现(一)：保证在线实时消息的可靠投递》

《IM群聊消息如此复杂，如何保证不丢不重？》

《彻底自已开发的IM该如何设计“失败重试”机制？》

咱们先来看看实现的代码逻辑。

MsgTimeoutTimer：

MsgTimeoutTimerManager：

而后，咱们看看收消息的TCPReadHandler的改造：

最后，看看发送消息的改造：

说一下逻辑吧：发送消息时，除了心跳消息、握手消息、状态报告消息外，消息都加入消息发送超时管理器，立马开启一个定时器，好比每隔5秒执行一次，共执行3次，在这个周期内，若是消息没有发送成功，会进行3次重发，达到3次重发后若是仍是没有发送成功，那就放弃重发，移除该消息，同时经过消息转发器通知应用层，由应用层决定是否再次重发。若是消息发送成功，服务端会返回一个消息发送状态报告，客户端收到该状态报告后，从消息发送超时管理器移除该消息，同时中止该消息对应的定时器便可。

另外，在用户握手认证成功时，应该检查消息发送超时管理器里是否有发送超时的消息，若是有，则所有重发：

1六、离线消息

因为离线消息机制，须要服务端数据库及缓存上的配合，代码就不贴了，太多太多。

我简单说一下实现思路吧：客户端A发送消息到客户端B，消息会先到服务端，由服务端进行中转。

这个时候，客户端B存在两种状况：

1）长链接正常，就是客户端网络环境良好，手机有电，应用处在打开的状况；

2）废话，那确定就是长链接不正常咯。这种状况有不少种缘由，好比wifi不可用、用户进入了地铁或电梯等网络很差的场所、应用没打开或已退出登陆等，总的来讲，就是没有办法正常接收消息。

若是是长链接正常，那没什么可说的，服务端直接转发便可。

若是长链接不正常，须要这样处理：

服务端接收到客户端A发送给客户端B的消息后，先给客户端A回复一条状态报告，告诉客户端A，我已经收到消息，这个时候，客户端A就不用管了，消息只要到达服务端便可。而后，服务端先尝试把消息转发到客户端B，若是这个时候客户端B收到服务端转发过来的消息，须要立马给服务端回一条状态报告，告诉服务端，我已经收到消息，服务端在收到客户端B返回的消息接收状态报告后，即认为此消息已经正常发送，不须要再存库。

若是客户端B不在线，服务端在作转发的时候，并无收到客户端B返回的消息接收状态报告，那么，这条消息就应该存到数据库，直到客户端B上线后，也就是长链接创建成功后，客户端B主动向服务端发送一条离线消息询问，服务端在收到离线消息询问后，到数据库或缓存去查客户端B的全部离线消息，并分批次返回，客户端B在收到服务端的离线消息返回后，取出消息id（如有多条就取id集合），经过离线消息应答把消息id返回到服务端，服务端收到后，根据消息id从数据库把对应的消息删除便可。

以上是单聊离线消息处理的状况，群聊有点不一样，群聊的话，是须要服务端确认群组内全部用户都收到此消息后，才能从数据库删除消息，就说这么多，若是须要细节的话，能够私信我。

更多有关离线消息处理思路的文章，能够详细阅读：

《IM消息送达保证机制实现(二)：保证离线消息的可靠投递》

《IM群聊消息如此复杂，如何保证不丢不重？》

《浅谈移动端IM的多点登录和消息漫游原理》

不知不觉，NettyTcpClient中定义了不少变量，为了防止你们不明白变量的定义，仍是贴上代码吧：

1八、最终运行

运行一下，看看效果吧：

运行步骤是：

1）首先，启动服务端。

2）而后，修改客户端链接的ip地址为192.168.0.105（这是我本机的ip地址），端口号为8855，fromId，也就是userId，定义成100001，toId为100002，启动客户端A。

3）再而后，fromId，也就是userId，定义成100002，toId为100001，启动客户端B。

4）客户端A给客户端B发送消息，能够看到在客户端B的下面，已经接收到了消息。

5）用客户端B给客户端A发送消息，也能够看到在客户端A的下面，也已经接收到了消息。

至于，消息收发测试成功。至于群聊或重连等功能，就不一一演示了，仍是那句话，下载demo体验一下吧：https://github.com/52im/Netty...。

因为gif录制体积较大，因此只能简单演示一下消息收发，具体下载demo体验吧。若是有须要应用层UI实现（就是聊天页及会话页的封装）的话，我再分享出来吧。

1九、写在最后
终于写完了，这篇文章大概写了10天左右，有很大部分的缘由是本身有拖延症，每次写完一小段，总静不下心来写下去，致使一直拖到如今，之后得改改。第一次写技术分享文章，有不少地方也许逻辑不太清晰，因为篇幅有限，也只是贴了部分代码，建议你们把源码下载下来看看。一直想写这篇文章，之前在网上也尝试过找过不少im方面的文章，都找不到一篇比较完善的，本文谈不上完善，但包含的模块不少，但愿起到一个抛砖引玉的做用，也期待着你们跟我一块儿发现更多的问题并完善，最后，若是这篇文章对你有用，但愿在github上给我一个star哈。。。

应你们要求，精简了netty-all-4.1.33.Final.jar包，原netty-all-4.1.33.Final.jar包大小为3.9M。

经测试发现目前im_lib库只须要用到如下jar包：

netty-buffer-4.1.33.Final.jar

netty-codec-4.1.33.Final.jar

netty-common-4.1.33.Final.jar

netty-handler-4.1.33.Final.jar

netty-resolver-4.1.33.Final.jar

netty-transport-4.1.33.Final.jar

因此，抽取以上jar包，从新打成了netty-tcp-4.1.33-1.0.jar（已经上传到github工程了），目前自测没有问题，若是发现bug，请告诉我，谢谢。

附上原jar及裁剪后jar包的大小对比：

代码已更新到Github：https://github.com/52im/Netty...

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（本文同步发布于：http://www.52im.net/thread-26...）