IM推送保障及网络优化详解（二）：如何作长链接加推送组合方案

对于移动APP来讲，IM功能正变得愈来愈重要，它可以建立起人与人之间的链接。社交类产品中，用户与用户之间的沟通能够产生出更好的用户粘性。
在复杂的 Android 生态环境下，多种因素都会形成消息推送不能及时达到客户端。另外，不稳定的移动网络也给数据传输的速率和可靠性增长了障碍。
本文详解了 网易云信IM SDK在应对弱网环境、移动端硬件限制以及Android复杂的生态现状时的探索与心得.如何实现不影响用户体验的后台保活，改善的长链接加推送组合方案，以及在弱网环境大数据传输的优化实践。

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如何作长链接

对于IM来讲，及时的消息推送和较低的电量消耗也并不是不可兼得。在传统上，每一个IM客户端都会各自维护一条与服务器的长链接，本身的消息和信令都在这条长链接上传递，每一个APP也独自去心跳，断线重连等事情。

这种模式比较简单，不一样的APP也是彻底隔离的，不会互相影响。但他的缺点也很是明显：

首先是作了不少重复的事情，形成了流量和电量的无谓消耗；

第二是要保证全部的进程都能在后台运行很难。

优化的方向也就很是明显了，那就是共享链接，如今绝大部分推送SDK也是这么作的。从这些APP里面选出一个当前正在运行的，或者是被杀几率最低的APP做为总代理，只由这个代理和服务器创建链接，一个手机上的全部其余APP都经过这个代理中转与服务器通讯。

可是，IM有一个很基本的要求在这种模式下没法获得知足：安全。全部APP的消息都通过代理中转，代理到服务器的链接是加密的，安全的，但到了代理这里，消息都被解开了，所以代理理论上能够看到其余全部APP的来往消息。所以，这种共享长链接的方式并不适用于IM。

虽然共享长链接方式不合适，但仍然提供了一个优化的思路。在此基础上，有另外一个能够脱敏共享链接的方式：安全长链接加推送链接模式。

每一个APP在使用和真正传递数据时，仍然独立使用本身的安全长链接。而当APP退到后台一段时间以后，则断开长链接，而后每一个APP开启一个推送代理，并选择其中一个和网易云信的推送服务器创建链接，以后当APP有新消息时，就经过这个推送链接传递。

APP能够本身控制发出的推送消息的安全级别，能够是包含说话人和消息内容，能够只包含说话人，或者只是一条简单的有新消息到达的提醒文案。推送到达后，若是是代理APP本身的消息，直接传递给代理APP便可。

若是是其余APP消息，前面说到过，直接唤醒可能会失败，并且会致使无谓的电量消耗，因此这里并不直接将提醒传递给目标APP，而是由带来发出一条通知栏提醒。等用户去点击通知栏提醒后，才会把目标APP唤醒。

如今国内的ROM中，华为和小米的系统原本是带有推送系统，且开放给了第三方APP的。在这两个系统上，使用系统的推送通道明显会更加稳定，也更加节省资源。所以在MIUI上，从长链接到推送通道的切换流程仍然和前面的同样，只是再也不使用本身的推送链接，而是将消息转发到MIUI的推送服务器，而后转给MIUI系统的推送代理，而后传递给网易云信的APP。

华为的推送系统流程也是同样。不过如今华为和MIUI在推送实现上有一些区别，例如MIUI的通知栏提醒是在本身的推送代理里完成的，而华为倒是将提醒通知交给APP本身去完成的，另外，他们的通知栏提醒的管理接口也有不少区别。

在APP没有被禁用的状况下，二者均可以收到推送，而若是APP已经被禁用了，MIUI的通知栏提醒方式还能够将推送送达，而其余的推送方式则不能送达了。

以上就是在保障消息推送方面所可以作的全部事情了。若是之后有更多的系统开放本身的推送系统也能够选择逐步接入，以提升推送到达即时性，减小资源消耗。不过相应的，也要承受不断加入各类系统的推送SDK，增大发布包体积的缺点。

移动通讯网络的三个特色：

第一个是慢，尤为是2G，3G网络，慢的使人发指。

第二个是断，手机跟着人不停的移动，网络也不停的在切换，从wifi到移动网络，从一个基站到另外一个基站，从有信号到没信号，均可能致使网络中断。有些制式的网络，接打电话也会致使数据网络断开。另外，移动基站还有NAT超时，到一个链接上长时间空闲后，基站就会默默的将链接断开，没有任何通知。

第三个是贵，这个就不用多说。

三种长链接类型

在网易云信整个通讯系统中有3种类型的链接：TCP，UDP，HTTP。虽然说这三个并非同一层的协议，不过毕竟都在应用的更下层，所以这么划分也无妨。3种类型的协议对应了不一样的业务应用。TCP主要是用户长链接，也就是普通IM消息和信令的传输，UDP用于传输实时音视频数据流，而HTTP则主要用在音频，图片等文件的上传下载上。对于不一样的业务，SDK优化的关注点会有一些不相同。

IM长链接优化怎么作？

第一个是协议的选择。前面说，长链接的使用量是最大，选择一个合适的协议相当重要。若是是刚开始接触IM开发，通常会选择一些开源的协议，好比XMPP，SIP等。这是XMPP协议的一个请求样例，能够看到是一段XML格式的文本数据。

这是基于SIP的SIMPLE协议的一个请求样例，能够看到是一段相似HTTP协议的文本数据。这些协议的优点在于开源，有成熟的解决方案可使用，扩展性好，甚至还能够和其余系统互联互通，协议的可读性也很是好。可是在广泛比较臃肿，冗余字段不少，在昂贵的移动网络里面用起来会比较浪费。网易云信采用的是私有的二进制协议，这是一个请求的数据样例，这里是把二进制数据转为了16进制显示出来，每一个字节这里显示为两个字符。能够看到二进制协议的特色在于彻底失去了可读性，可是，却带来极高的表达效率，相对于文本协议，能够节省很是多的数据流量。

另外一个例子是登陆的优化。因为移动网络常常断开，因此登陆经常是心跳以外交互最多的协议了。使用量越大，优化就越有意义。通常而言，登陆会通过这么几步。

第一步是LBS。这里的LBS不是常常说的基于地址位置的服务，在不一样的厂商可能也有不一样的叫法，反正做用都是获取服务器的IP地址。像云信这种须要提供全球服务的系统，在世界各地都要部署服务器，用户登陆时，确定要选择一台最优的服务器接入服务。经过lbs，客户端能够获取离本身最近，连通性最好的服务器链接机IP地址，服务器也能够据此作负载均衡。

拿到服务器链接机IP后，客户端就去链接该服务器。

链接成功，须要有一次握手。这个握手不是TCP的三次握手，而是为了创建安全链接，同服务器协商加密算法和加密密钥。

而后就发送登陆请求，这里会带上用户认证信息，本机设备信息等数据。

登陆成功以后，就是同步数据，包括离线消息，用户信息，群组信息等。通常而言，这里不会去作全量同步，而是采用基于时间戳的增量同步。

在移动网络上，每一次交互都须要比较长的时间，同时，每一次网络请求电量消耗也是很大的。因此，优化的方向就是尽可能减小交互次数，而方法则是合并请求，并行操做以及省略请求。

LBS和链接这两个步骤是能够并行完成的。若是前面已经获取过LBS，这里能够有以前的缓存地址，若是没有，能够先连一个默认地址。

其次是握手和登陆也能够并行操做。在握手包中，就能够把加密后的登陆包直接带上去了。若是是断线重连，网易还能够简化登陆，直接带上上一次登陆的会话ID，一来减小服务器鉴权压力，二则能够直接带回在断线期间是否有未读消息等数据，若是没有，则能直接将同步这一步省略掉。若是有，同步也能够只作部分同步，只去拉去离线消息便可。等到APP切换到前台，才去同步其余的信息。

经过这些优化，登陆时间能够降为原来的1/2到1/3，登陆的流量消耗也能够节省30%左右。