0x00 前言
GoIM 是一款基于长连接的 IM 服务。准备业余时间分析下其实现基础框架及优化思路（先前有部分阅读过，但未总结成文，网上的分析文章也非常多）。 首先，在分析项目源码前，我们思考下 B 站的弹幕场景（本质上是一个 IM，弹幕是实时消息中能被用户看到的内容，还有一部分是系统消息，用来主动触发业务逻辑或行为等）：
- 打开一个 B 站 视频
- 发送弹幕，弹幕在视频中显示
- 服务端收到弹幕，向所有当前在此视频（房间）内的在线的用户广播这条弹幕
- 其他用户也看到了这条弹幕
- 弹幕需要落地存储
- 当另外的新用户打开这个视频时，系统需要把所有该视频的弹幕推送给这个用户
GoIM 就实现了这样的功能（重点关注实时的消息如何到达在线的用户端）。带着场景，再结合分析源码，会更容易理解。此外，关于直播系统更多的特性，可以参考此文
特性
- 轻量级
- 高性能
- 纯 Golang 实现
- 支持单个、多个、单房间以及广播消息推送
- 支持单个 Key 多个订阅者（可限制订阅者最大人数）
- 心跳支持（应用心跳和 tcp、keepalive）
- 支持安全验证（未授权用户不能订阅）
- 多协议支持（websocket，tcp）
- 可拓扑的架构（job、logic 模块可动态无限扩展）
- 基于 Kafka 做异步消息推送
0x01 GoIM 架构图
总结下 GoIM：
- 清晰的模块划分：Comet、Logic、Job 等
- gRPC、WebSocket、TcpServer 等
- 消息队列采用 Kafka
- 服务发现采用 B 站开源的 discovery，不过可以修改为 支持 Etcd 的实现
- 分层设计 / 定时器优化 / 对象（内存）分配优化
goim 官方的架构图如下，按照模块及数据流一层层分析是极佳的思路，图中标注了开文部分的数据流向示意：
这里 提供了更加详细的数据流：
子模块的数据流向：
0x02 GoIM 的扩展性及 HA
goim via nats，这个项目使用 golang 的 NATS 高性能队列替换了 Kafka 的接口。另外，goim 的业务集成 (分享会小结与 QA) 这篇文章也对 goim 的系统集成与拓展提出了一些不错的思路，可以用作参考。
各子模块的扩展
1、Comet 模块
Comet 模块属于接入层，需要扩容时直接开启多个 Comet。修改配置文件中的 base 节点下的 server.id 修改成不同值（注意一定要保证不同的 comet 进程值唯一），前端接入可以使用 LVS 或 DNS 来转发
2、Logic 模块
Logic 模块也是无状态的逻辑层，亦可按需扩容。使用 Nginx Upstream 来扩展 HTTP 接口，内部 RPC 部分，可以使用 LVS 四层转发
3、Kafka 中间件
Kafka 可以使用多 broker，或者多 partition 来扩展队列
4、Router 模块
Router 属于有状态节点，Logic 可以使用一致性 hash 配置节点，增加多个 router 节点（目前还不支持动态扩容），提前预估好在线和压力情况
5、Job 模块
Job 根据 Kafka 的 Partition 来扩展多 Job 工作方式，可以按照 Kafka 的消费者组来实现高可用
0x03 参考
- GOIM 项目主页
- GOIM 手册
- goim 源码剖析
- 一套简洁的即时通信 (IM) 系统
- golang 从简单的即时聊天来看架构演变 (simple-chatroom)
- goim 的业务集成 (分享会小结与 QA)
- GoIM 文档
