Jack Jiang

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2018年10月24日

     摘要: 1、引言老读者应该还记得我在去年国庆节前分享过一篇《技术干货:从零开始,教你设计一个百万级的消息推送系统》,虽然我在文中有贴一些伪代码,依然有些朋友希望能直接分享一些可以运行的源码。好吧,质疑我穷我无话可说(因为是真穷。。),怀疑我撸码的能力那是绝对不行,所以这次准备拉起键盘大干一场——徒手撸套分布式IM出来!^_^!本文记录了我开发的一款面向IM学习者的 IM系统R...  阅读全文

posted @ 2019-10-14 22:49 Jack Jiang 阅读(67) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文为开源实验性工程:“github.com/GuoZhaoran/spikeSystem”的配套文章,原作者:“绘你一世倾城”,现为:猎豹移动php开发工程师,感谢原作者的技术分享。1、引言Go语言的出现,让开发高性能、高稳定性服务端系统变的容易,与高贵冷艳的Erlang语言不同的是,Go语言简单易学,在高性能服务端架构中的应用越来越广泛。对于即时...  阅读全文

posted @ 2019-10-12 14:46 Jack Jiang 阅读(22) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 0、引言站长提示:本文适合IM新手阅读,但最好有一定的网络编程经验,必竟实践性的代码上手就是网络编程。如果你对网络编程,以及IM的一些理论知识知之甚少,请务必首先阅读:《新手入门一篇就够:从零开发移动端IM》,该文为IM小白分类整理了详尽的理论资料,请按需补充相关知识。配套源码:本文写的比较浅显但不太易懂,建议结合代码一起来读,文章配套的完整源码 请从本文文末 “11、完整源...  阅读全文

posted @ 2019-10-09 14:49 Jack Jiang 阅读(159) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 原文来源:51CTO技术栈公众号,本文原题:NoSQL还是SQL?这一篇讲清楚,收录时有修订和改动。1、引言随着互联网大数据时代的到来,越来越多的网站、应用系统都需要支撑大量甚至海量数据存储,同时还伴有高并发、高可用、高可扩展等特性要求。很多时候,传统的关系型数据库在应付这些已经显得力不从心,并暴露了许多难以克服的问题。由此,各种各样的 NoSQL(Not Only SQL)数据库作为传统关系型数...  阅读全文

posted @ 2019-09-26 14:16 Jack Jiang 阅读(27) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文来自美团技术团队“照东”的分享,原题《Leaf——美团点评分布式ID生成系统》,收录时有勘误、修订并重新排版,感谢原作者的分享。1、引言鉴于IM系统中聊天消息ID生成算法和生成策略的重要性(因为某种意义上来说:聊天消息ID的优劣决定了IM应用层某些功能实现的难易度),所以即时通讯网近期正在着重整理有关IM中的聊天消息ID算法方面的文章,包括微信团...  阅读全文

posted @ 2019-09-23 16:25 Jack Jiang 阅读(25) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文来自融云技术团队原创分享,原文发布于“融云全球互联网通信云”公众号,原题《如何实现分布式场景下唯一 ID 生成?》,即时通讯网收录时有部分改动。1、引言对于IM应用来说,消息ID(或称序列号)是个看似不起眼,但非常重要的东西之一。消息ID的使用贯穿了IM技术逻辑的方方面面,比如:1)聊天消息的顺序保证;2)聊天消息QoS送达保证机制时的去重;3)特定聊天消息的精确查找和...  阅读全文

posted @ 2019-09-19 17:40 Jack Jiang 阅读(16) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文来自融云技术团队原创分享,原文发布于“ 融云全球互联网通信云”公众号,原题《IM 即时通讯之链路保活》,即时通讯网收录时有部分改动。1、引言众所周知,IM 即时通讯是一项对即时性要求非常高的技术,而保障消息即时到达的首要条件就是链路存活。那么在复杂的网络环境和国内安卓手机被深度定制化的条件下,如何保障链路存活呢?本文详解了融云安卓端IM产品在基于 TCP 协议实现链路保...  阅读全文

posted @ 2019-09-17 11:15 Jack Jiang 阅读(20) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文原作者:selfboot,博客地址:selfboot.cn,Github地址:github.com/selfboot,感谢原作者的技术分享。1、引言对于 DNS(Domain Name System) 大家肯定不陌生,不就是用来将一个网站的域名转换为对应的IP吗。当我们发现可以上QQ但不能浏览网页时,我们会想到可能是域名服务器挂掉了;当我们用别人提供的hosts文件浏览到一...  阅读全文

posted @ 2019-09-09 15:41 Jack Jiang 阅读(29) | 评论 (0)编辑 收藏

本文来自知乎官方技术团队的“知乎技术专栏”,感谢原作者faceair的无私分享。

1、引言

实时的响应总是让人兴奋的,就如你在微信里看到对方正在输入,如你在王者峡谷里一呼百应,如你们在直播弹幕里不约而同的 666,它们的背后都离不开长连接技术的加持。

每个互联网公司里几乎都有一套长连接系统,它们被应用在消息提醒、即时通讯、推送、直播弹幕、游戏、共享定位、股票行情等等场景。而当公司发展到一定规模,业务场景变得更复杂后,更有可能是多个业务都需要同时使用长连接系统。

业务间分开设计长连接会导致研发和维护成本陡增、浪费基础设施、增加客户端耗电、无法复用已有经验等等问题。共享长连接系统又需要协调好不同系统间的认证、鉴权、数据隔离、协议拓展、消息送达保证等等需求,迭代过程中协议需要向前兼容,同时因为不同业务的长连接汇聚到一个系统导致容量管理的难度也会增大。

经过了一年多的开发和演进,经过我们服务面向内和外的数个 App、接入十几个需求和形态各异的长连接业务、数百万设备同时在线、突发大规模消息发送等等场景的锤炼,我们提炼出一个长连接系统网关的通用解决方案,解决了多业务共用长连接时遇到的种种问题。

知乎长连接网关致力于业务数据解耦、消息高效分发、解决容量问题,同时提供一定程度的消息可靠性保证。

(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2737-1-1.html

2、相关文章

3、我们怎么设计通讯协议?

3.1 业务解耦

支撑多业务的长连接网关实际上是同时对接多客户端和多业务后端的,是多对多的关系,他们之间只使用一条长连接通讯。

 

这种多对多的系统在设计时要避免强耦合。业务方逻辑也是会动态调整的,如果将业务的协议和逻辑与网关实现耦合会导致所有的业务都会互相牵连,协议升级和维护都会异常困难。

所以我们尝试使用经典的发布订阅模型来解耦长连接网关跟客户端与业务后端,它们之间只需要约定 Topic 即可自由互相发布订阅消息。传输的消息是纯二进制数据,网关也无需关心业务方的具体协议规范和序列化方式。



3.2 权限控制

我们使用发布订阅解耦了网关与业务方的实现,我们仍然需要控制客户端对 Topic 的发布订阅的权限,避免有意或无意的数据污染或越权访问。

假如讲师正在知乎 Live 的 165218 频道开讲,当客户端进入房间尝试订阅 165218 频道的 Topic 时就需要知乎 Live 的后端判断当前用户是否已经付费。这种情况下的权限实际上是很灵活的,当用户付费以后就能订阅,否则就不能订阅。权限的状态只有知乎 Live 业务后端知晓,网关无法独立作出判断。

所以我们在 ACL 规则中设计了基于回调的鉴权机制,可以配置 Live 相关 Topic 的订阅和发布动作都通过 HTTP 回调给 Live 的后端服务判断。



同时根据我们对内部业务的观察,大部分场景下业务需要的只是一个当前用户的私有 Topic 用来接收服务端下发的通知或消息,这种情况下如果让业务都设计回调接口来判断权限会很繁琐。

所以我们在 ACL 规则中设计了 Topic 模板变量来降低业务方的接入成本,我们给业务方配置允许订阅的 Topic 中包含连接的用户名变量标识,表示只允许用户订阅或发送消息到自己的 Topic。



此时网关可以在不跟业务方通信的情况下,独立快速判断客户端是否有权限订阅或往 Topic 发送消息。

3.3 消息可靠性保证


网关作为消息传输的枢纽,同时对接业务后端和客户端,在转发消息时需要保证消息在传输过程的可靠性。

TCP 只能保证了传输过程中的顺序和可靠性,但遇到 TCP 状态异常、客户端接收逻辑异常或发生了 Crash 等等情况时,传输中的消息就会发生丢失。

为了保证下发或上行的消息被对端正常处理,我们实现了回执和重传的功能。重要业务的消息在客户端收到并正确处理后需要发送回执,而网关内暂时保存客户端未收取的消息,网关会判断客户端的接收情况并尝试再次发送,直到正确收到了客户端的消息回执。



而面对服务端业务的大流量场景,服务端发给网关的每条消息都发送回执的方式效率较低,我们也提供了基于消息队列的接收和发送方式,后面介绍发布订阅实现时再详细阐述。

在设计通讯协议时我们参考了 MQTT 规范(详见《扫盲贴:认识MQTT通信协议》),拓展了认证和鉴权设计,完成了业务消息的隔离与解耦,保证了一定程度的传输可靠性。同时保持了与 MQTT 协议一定程度上兼容,这样便于我们直接使用 MQTT 的各端客户端实现,降低业务方接入成本。

4、我们怎么设计系统架构?

在设计项目整体架构时,我们优先考虑的是:

  • 1)可靠性;
  • 2)水平扩展能力;
  • 3)依赖组件成熟度;
  • 4)简单才值得信赖。


为了保证可靠性,我们没有考虑像传统长连接系统那样将内部数据存储、计算、消息路由等等组件全部集中到一个大的分布式系统中维护,这样增大系统实现和维护的复杂度。我们尝试将这几部分的组件独立出来,将存储、消息路由交给专业的系统完成,让每个组件的功能尽量单一且清晰。

同时我们也需要快速地水平扩展能力。互联网场景下各种营销活动都可能导致连接数陡增,同时发布订阅模型系统中下发消息数会随着 Topic 的订阅者的个数线性增长,此时网关暂存的客户端未接收消息的存储压力也倍增。将各个组件拆开后减少了进程内部状态,我们就可以将服务部署到容器中,利用容器来完成快速而且几乎无限制的水平扩展。

最终设计的系统架构如下图:
 

系统主要由四个主要组件组成:

  • 1)接入层使用 OpenResty 实现,负责连接负载均衡和会话保持;
  • 2)长连接 Broker,部署在容器中,负责协议解析、认证与鉴权、会话、发布订阅等逻辑;
  • 3)Redis 存储,持久化会话数据;
  • 4)Kafka 消息队列,分发消息给 Broker 或业务方。


其中 Kafka 和 Redis 都是业界广泛使用的基础组件,它们在知乎都已平台化和容器化 (详见:《Redis at Zhihu》、《知乎基于 Kubernetes 的 Kafka 平台的设计和实现》),它们也都能完成分钟级快速扩容。

5、我们如何构建长连接网关?

5.1 接入层

OpenResty 是业界使用非常广泛的支持 Lua 的 Nginx 拓展方案,灵活性、稳定性和性能都非常优异,我们在接入层的方案选型上也考虑使用 OpenResty。

接入层是最靠近用户的一侧,在这一层需要完成两件事:

  • 1)负载均衡,保证各长连接 Broker 实例上连接数相对均衡;
  • 2)会话保持,单个客户端每次连接到同一个 Broker,用来提供消息传输可靠性保证。


负载均衡其实有很多算法都能完成,不管是随机还是各种 Hash 算法都能比较好地实现,麻烦一些的是会话保持。

常见的四层负载均衡策略是根据连接来源 IP 进行一致性 Hash,在节点数不变的情况下这样能保证每次都 Hash 到同一个 Broker 中,甚至在节点数稍微改变时也能大概率找到之前连接的节点。

之前我们也使用过来源 IP Hash 的策略,主要有两个缺点:

  • 1)分布不够均匀,部分来源 IP 是大型局域网 NAT 出口,上面的连接数多,导致 Broker 上连接数不均衡;
  • 2)不能准确标识客户端,当移动客户端掉线切换网络就可能无法连接回刚才的 Broker 了。


所以我们考虑七层的负载均衡,根据客户端的唯一标识来进行一致性 Hash,这样随机性更好,同时也能保证在网络切换后也能正确路由。常规的方法是需要完整解析通讯协议,然后按协议的包进行转发,这样实现的成本很高,而且增加了协议解析出错的风险。

最后我们选择利用 Nginx 的 preread 机制实现七层负载均衡,对后面长连接 Broker 的实现的侵入性小,而且接入层的资源开销也小。

Nginx 在接受连接时可以指定预读取连接的数据到 preread buffer 中,我们通过解析 preread buffer 中的客户端发送的第一个报文提取客户端标识,再使用这个客户端标识进行一致性 Hash 就拿到了固定的 Broker。

5.2 发布与订阅

我们引入了业界广泛使用的消息队列 Kafka 来作为内部消息传输的枢纽。

前面提到了一些这么使用的原因:

  • 1)减少长连接 Broker 内部状态,让 Broker 可以无压力扩容;
  • 2)知乎内部已平台化,支持水平扩展。


还有一些原因是:

  • 1)使用消息队列削峰,避免突发性的上行或下行消息压垮系统;
  • 2)业务系统中大量使用 Kafka 传输数据,降低与业务方对接成本。


其中利用消息队列削峰好理解,下面我们看一下怎么利用 Kafka 与业务方更好地完成对接。

5.3 发布

连接 Broker 会根据路由配置将消息发布到 Kafka Topic,同时也会根据订阅配置去消费 Kafka 将消息下发给订阅客户端。

路由规则和订阅规则是分别配置的,那么可能会出现四种情况。

情况一:消息路由到 Kafka Topic,但不消费,适合数据上报的场景,如下图所示。



情况二:消息路由到 Kafka Topic,也被消费,普通的即时通讯场景,如下图所示。



情况三:直接从 Kafka Topic 消费并下发,用于纯下发消息的场景,如下图所示。



情况四:消息路由到一个 Topic,然后从另一个 Topic 消费,用于消息需要过滤或者预处理的场景,如下图所示。



这套路由策略的设计灵活性非常高,可以解决几乎所有的场景的消息路由需求。同时因为发布订阅基于 Kafka,可以保证在处理大规模数据时的消息可靠性。

5.4 订阅

当长连接 Broker 从 Kafka Topic 中消费出消息后会查找本地的订阅关系,然后将消息分发到客户端会话。

我们最开始直接使用 HashMap 存储客户端的订阅关系。当客户端订阅一个 Topic 时我们就将客户端的会话对象放入以 Topic 为 Key 的订阅 Map 中,当反查消息的订阅关系时直接用 Topic 从 Map 上取值就行。

因为这个订阅关系是共享对象,当订阅和取消订阅发生时就会有连接尝试操作这个共享对象。为了避免并发写我们给 HashMap 加了锁,但这个全局锁的冲突非常严重,严重影响性能。

最终我们通过分片细化了锁的粒度,分散了锁的冲突。

本地同时创建数百个 HashMap,当需要在某个 Key 上存取数据前通过 Hash 和取模找到其中一个 HashMap 然后进行操作,这样将全局锁分散到了数百个 HashMap 中,大大降低了操作冲突,也提升了整体的性能。

5.5 会话持久化

当消息被分发给会话 Session 对象后,由 Session 来控制消息的下发。

Session 会判断消息是否是重要 Topic 消息, 是的话将消息标记 QoS 等级为 1,同时将消息存储到 Redis 的未接收消息队列,并将消息下发给客户端。等到客户端对消息的 ACK 后,再将未确认队列中的消息删除。

有一些业界方案是在内存中维护了一个列表,在扩容或缩容时这部分数据没法跟着迁移。也有部分业界方案是在长连接集群中维护了一个分布式内存存储,这样实现起来复杂度也会变高。

我们将未确认消息队列放到了外部持久化存储中,保证了单个 Broker 宕机后,客户端重新上线连接到其他 Broker 也能恢复 Session 数据,减少了扩容和缩容的负担。

5.6 滑动窗口

在发送消息时,每条 QoS 1 的消息需要被经过传输、客户端处理、回传 ACK 才能确认下发完成,路径耗时较长。如果消息量较大,每条消息都等待这么长的确认才能下发下一条,下发通道带宽不能被充分利用。

为了保证发送的效率,我们参考 TCP 的滑动窗口设计了并行发送的机制(详见:《通俗易懂-深入理解TCP协议(下):RTT、滑动窗口、拥塞处理》)。我们设置一定的阈值为发送的滑动窗口,表示通道上可以同时有这么多条消息正在传输和被等待确认。



我们应用层设计的滑动窗口跟 TCP 的滑动窗口实际上还有些差异。

TCP 的滑动窗口内的 IP 报文无法保证顺序到达,而我们的通讯是基于 TCP 的所以我们的滑动窗口内的业务消息是顺序的,只有在连接状态异常、客户端逻辑异常等情况下才可能导致部分窗口内的消息乱序。

因为 TCP 协议保证了消息的接收顺序,所以正常的发送过程中不需要针对单条消息进行重试,只有在客户端重新连接后才对窗口内的未确认消息重新发送。消息的接收端同时会保留窗口大小的缓冲区用来消息去重,保证业务方接收到的消息不会重复。

我们基于 TCP 构建的滑动窗口保证了消息的顺序性同时也极大提升传输的吞吐量。

6、写在最后

知乎长连接网关由基础架构组 (Infra) 开发和维护,主要贡献者是@faceair@安江泽 。

基础架构组负责知乎的流量入口和内部基础设施建设,对外我们奋斗在直面海量流量的的第一战线,对内我们为所有的业务提供坚如磐石的基础设施,用户的每一次访问、每一个请求、内网的每一次调用都与我们的系统息息相关。

附录:更多网络编程相关资料

[1] 网络编程基础资料:
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连接的建立与终止
TCP/IP详解 - 第21章·TCP的超时与重传
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-深入理解TCP协议(上):理论基础
通俗易懂-深入理解TCP协议(下):RTT、滑动窗口、拥塞处理
理论经典:TCP协议的3次握手与4次挥手过程详解
理论联系实际:Wireshark抓包分析TCP 3次握手、4次挥手过程
计算机网络通讯协议关系图(中文珍藏版)
UDP中一个包的大小最大能多大?
P2P技术详解(一):NAT详解——详细原理、P2P简介
P2P技术详解(二):P2P中的NAT穿越(打洞)方案详解
P2P技术详解(三):P2P技术之STUN、TURN、ICE详解
通俗易懂:快速理解P2P技术中的NAT穿透原理
高性能网络编程(一):单台服务器并发TCP连接数到底可以有多少
高性能网络编程(二):上一个10年,著名的C10K并发连接问题
高性能网络编程(三):下一个10年,是时候考虑C10M并发问题了
高性能网络编程(四):从C10K到C10M高性能网络应用的理论探索
高性能网络编程(五):一文读懂高性能网络编程中的I/O模型
高性能网络编程(六):一文读懂高性能网络编程中的线程模型
不为人知的网络编程(一):浅析TCP协议中的疑难杂症(上篇)
不为人知的网络编程(二):浅析TCP协议中的疑难杂症(下篇)
不为人知的网络编程(三):关闭TCP连接时为什么会TIME_WAIT、CLOSE_WAIT
不为人知的网络编程(四):深入研究分析TCP的异常关闭
不为人知的网络编程(五):UDP的连接性和负载均衡
不为人知的网络编程(六):深入地理解UDP协议并用好它
不为人知的网络编程(七):如何让不可靠的UDP变的可靠?
不为人知的网络编程(八):从数据传输层深度解密HTTP
网络编程懒人入门(一):快速理解网络通信协议(上篇)
网络编程懒人入门(二):快速理解网络通信协议(下篇)
网络编程懒人入门(三):快速理解TCP协议一篇就够
网络编程懒人入门(四):快速理解TCP和UDP的差异
网络编程懒人入门(五):快速理解为什么说UDP有时比TCP更有优势
网络编程懒人入门(六):史上最通俗的集线器、交换机、路由器功能原理入门
网络编程懒人入门(七):深入浅出,全面理解HTTP协议
网络编程懒人入门(八):手把手教你写基于TCP的Socket长连接
网络编程懒人入门(九):通俗讲解,有了IP地址,为何还要用MAC地址?
技术扫盲:新一代基于UDP的低延时网络传输层协议——QUIC详解
让互联网更快:新一代QUIC协议在腾讯的技术实践分享
现代移动端网络短连接的优化手段总结:请求速度、弱网适应、安全保障
聊聊iOS中网络编程长连接的那些事
移动端IM开发者必读(一):通俗易懂,理解移动网络的“弱”和“慢”
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IPv6技术详解:基本概念、应用现状、技术实践(上篇)
IPv6技术详解:基本概念、应用现状、技术实践(下篇)
从HTTP/0.9到HTTP/2:一文读懂HTTP协议的历史演变和设计思路
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
脑残式网络编程入门(二):我们在读写Socket时,究竟在读写什么?
脑残式网络编程入门(三):HTTP协议必知必会的一些知识
脑残式网络编程入门(四):快速理解HTTP/2的服务器推送(Server Push)
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IM开发者的零基础通信技术入门(一):通信交换技术的百年发展史(上)
IM开发者的零基础通信技术入门(二):通信交换技术的百年发展史(下)
IM开发者的零基础通信技术入门(三):国人通信方式的百年变迁
IM开发者的零基础通信技术入门(四):手机的演进,史上最全移动终端发展史
IM开发者的零基础通信技术入门(五):1G到5G,30年移动通信技术演进史
IM开发者的零基础通信技术入门(六):移动终端的接头人——“基站”技术
IM开发者的零基础通信技术入门(七):移动终端的千里马——“电磁波”
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posted @ 2019-09-05 12:04 Jack Jiang 阅读(29) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文原作者: Wizey,作者博客:http://wenshixin.gitee.io,即时通讯网收录时有改动,感谢原作者的无私分享。1、引言典型的Web端即时通讯技术应用场景,主要有以下两种形式:1)作为完整的即时通讯产品进行应用:比如独立的Web端IM产品;2)作为某个更大系统中的一部分进行应用:比如客服系统(相当于工单系统里嵌入IM技术啦)。对于第一种场景,为了更好的划分功能逻辑,一个完整的...  阅读全文

posted @ 2019-09-02 15:40 Jack Jiang 阅读(139) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文原文由作者“司徒正美”发布于公众号“前端你别闹”,即时通讯网收录时有改动,感谢原作者的分享。1、引言1990 年,第一个Web浏览器的诞生;1991 年,WWW诞生,这标志着前端技术的开始。在这将近20年的前端发展史中,我们经历了从最早的纯静态页面,到JavaScript跨时代的诞生;从PC端到移动端;从依赖后端到前端可自由打包开发;从早期的网景...  阅读全文

posted @ 2019-08-22 18:05 Jack Jiang 阅读(44) | 评论 (0)编辑 收藏

本文来自网易云信团队的技术分享,原创发表于网易云信公众号,原文链接:mp.weixin.qq.com/s/LT2dASI7QVpcOVxDAsMeVg,收录时有改动。

1、引言

在不了解IM技术的人眼里,群聊是再平常不过的功能而已,万人群聊?应该也不难实现吧?!

确实,从前端功能界面上来看,群聊无非就是个循环向群员发送消息的一对多聊天消息分发模式而已,难在何处?

真实的情况是,群聊是IM系统中的高难度技术点之一。难在哪?难在服务端!从某种角度上说,群聊功能的架构设计和技术实现的品质,可以代表这款IM软件的技术水平。

群聊从后台的技术实现上说,至少有以下难点:

1)如何高效地进行大量群员消息的分发?

2)如何高效地管理群员的在线状态?

3)如何高效地读取群员的在线状态?

4)集群系统中,如何高效地保证群员消息的准确送达?

5)群聊消息该扩散写还是扩散读?

6)如何保证大量群聊消息分发的情况下不影响单聊消息体验?

7)如何应对大群突发事件下的性能负载?

.... ....

目前,市面上主流的IM产品中,微信群是500人上限,QQ群是3000人上限(3000人群是按年付费升级,很贵,不是为一般用户准备的)。一方面,从产品的定义上群成员数量不应过多,另一方面,技术成本也是个不可回避的因素。万人群这种超大规模群的技术难度,更是难已想象。

本文内容是网易云信团队为了响应万人群聊功能需求,在设计实现万人群聊技术方案中总结的技术实践,借此机会分享给各IM开发者同行。

(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2707-1-1.html

学习交流:

- 即时通讯/推送技术开发交流5群:215477170[推荐]

- 移动端IM开发入门文章:《新手入门一篇就够:从零开发移动端IM

2、概述

随着移动互联网的发展,即时通讯服务被广泛应用到各个行业,客户业务快速发展,传统百人或千人上限的群聊已经无法满足很多业务发展需求,因此网易云信IM推出万人群服务。

万人群场景需要解决以下问题:

1)消息需要按1:9999的比例进行转发投递,按常规消息处理流程将产生大量的子任务,对系统吞吐量的要求极高;

2)在微服务系统架构下,如果不采用一些优化方案,服务以及存储(DB、缓存等)之间的QPS和网络流量将非常高;

3)以群为单位的缓存(如群成员列表)内存存储开销较大(假设一个成员200Byte,万人群约2MB);

4)群成员登录后需要同步群离线消息,智能手机上App前后台切换产生的较多登录同步消息协议,因此需要优化消息同步方案。

为了解决以上问题,万人群技术方案采用了“聚合+分层/组+增量”的设计思路:

3、万人群消息的处理流程

1)按群维护在线群成员信息,主要包含两部分(可以理解为两个缓存集合):

a. 群成员在线信息:即用户在线状态变化(上线、下线)时,更新相应群的在线状态信息(即动态维护群有哪些成员在线);

b. 成员IM长连接信息:即用户新登录时,更新用户的Link信息(即登录所在Link的地址信息,消息转发时根据Link地址路由消息)。

2)IM Server收到群消息后,按群ID将消息路由到“群消息服务”模块;

3)群消息模块检查并预处理消息内容,然后通过“群成员在线状态”服务获取在线成员,完成消息转发的基础工作。为了减少群消息模块和群在线成员服务之间的网络流量,采用了“本地缓存+增量同步”的缓存策略,即本地缓存记录最后更新版本号和时间戳,每次同步群在线成员前先检查缓存版本号是否有变更,若有则按最后更新时间增量同步;

4)通过“群成员在线服务”获取在线群成员的Link链接信息,按Link分组路由消息(分组路由的原因:同一Link上的全部群成员只需要路由一条消息即可)。同样为了减少网络开销,成员Link信息也采用“本地缓存+增量同步”的方案;

5)群消息采用“漫游+历史”的存储方案,漫游的消息存储在分布式缓存中,历史消息异步写入HBase。用户登录后可以通过漫游快速的获取到最新消息,并可以通过拉取历史查看更早的消息。

4、万人群方案本地缓存增量同步策略

抛开群在线状态管理逻辑,群成员在线状态服务可以简单理解为分布式集中缓存。

增量同步技术方案如下:

如上图所示:

1)数据缓存是一个集合,其包含了多个缓存数据项,每一个数据项带有最后更新时间信息;另外缓存还有一个严格递增的版本号;

2)缓存数据变更(新增、修改、删除)后,需要增加版本号;

3)本地线程通过缓存管理读取数据时,管理服务先检查本地版本号和分布式缓存中的版本号是否一致,若不一致则按本地最新时间戳增量同步新数据项,并更新本地的版本号和最后更新时间(为了避免分布式集中缓存中并发写入导致的增量时间戳不可靠问题,增量更新时可以将本地记录的最后更新时间戳向前推移,比如减少20ms);

4)为避免本地多线程并发读取相同数据项导致并发更新本地缓存的问题,可以按缓存数据合并更新请求,即解决并发问题还可以减少网络开销;

5)缓存数据由大量数据项构成,为了避免单个缓存数据太大,可以将数据项中的属性业务场景精简(冷热分离),低频次读写的属性额外缓存。

5、万人群水平扩容方案

万人群采用大量本地缓存的方案解决消息处理性能和网络流量的问题,因此本地存储空间成了方案的瓶颈点。因此我们设计了分组路由的技术方案。

消息按群ID和路由策略定向路由到指定分组(集群)上处理,分组由多个计算节点组成,因此方案上可以做到分组内和分组间的水平扩缩容。

6、作为“云”服务,网易云信是如何实现万人群所需的计算资源的?

由于万人群对计算和存储资源消耗比较高,在实施和运维方案上也有一定的特殊性,为了保证业务的可靠性和稳定性,网易云信是将万人大群的能力,仅提供给专属的云客户(普通公有云客户是无法使用的)。

之所以能从软硬件基础设施上为万人群提供保障,网易云信的IM专有云必须具备以下资源能力:

1)需要专属的独立计算资源:保持计算资源独立,且资源冗余度比公有云高,且需要保证不会受到公有云上其他客户业务的影响;

2)需要专属的独立运维服务:从而根据客户业务场景制定最佳的业务监控、弹性扩容、故障迁移等运维方案。

总之,万人群聊的实现,过硬的技术方案设计和技术实现只是一方面,基础计算设施资源和运维能力也是不可或缺。

所以,从今以后,不要随随便便就喊万人群聊,甚至十万人群聊,这不是想实现就能实现的哦!

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posted @ 2019-06-29 22:17 Jack Jiang 阅读(556) | 评论 (0)编辑 收藏

1、引言

很多初涉网络编程的程序员,在研究Java NIO(即异步IO)和经典IO(也就是常说的阻塞式IO)的API时,很快就会发现一个问题:我什么时候应该使用经典IO,什么时候应该使用NIO?

在本文中,将尝试用简明扼要的文字,阐明Java NIO和经典IO之间的差异、典型用例,以及这些差异如何影响我们的网络编程或数据传输代码的设计和实现的。

本文没有复杂理论,也没有像网上基它文章一样千篇一律的复制粘贴,有的只是接地气的通俗易懂,希望能给你带来帮助。

(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2635-1-1.html

2、相关文章

3、Java NIO和IO的主要区别

下表总结了Java NIO和IO之间的主要区别。我将在表格后面的部分中详细介绍每个区别。

3.1 Stream Oriented vs. Buffer Oriented

Java NIO和IO之间的第一个重要区别是IO是面向流的,其中NIO是面向缓冲区的。那么,这意味着什么?

面向流的Java IO意味着您可以从流中一次读取一个或多个字节。你对读取的字节做什么取决于你。它们不会缓存在任何地方。此外,您无法在流中的数据中前后移动。如果需要在从流中读取的数据中前后移动,则需要先将其缓存在缓冲区中。

Java NIO的面向缓冲区的方法略有不同。数据被读入缓冲区,稍后处理该缓冲区。你可以根据需要在缓冲区中前后移动。这使你在处理过程中具有更大的灵活性。但是,你还需要检查缓冲区是否包含完整处理所需的所有数据。并且,你需要确保在将更多数据读入缓冲区时,不要覆盖尚未处理的缓冲区中的数据。

3.2 Blocking vs. Non-blocking IO

Java IO的各种流都是blocking的。这意味着,当线程调用read()或write()时,该线程将被阻塞,直到有一些数据要读取,或者数据被完全写入,在此期间,该线程无法执行任何其他操作。

Java NIO的非阻塞模式允许线程请求从通道读取数据,并且只获取当前可用的内容,或者根本没有数据,如果当前没有数据可用。线程可以继续使用其他内容,而不是在数据可供读取之前保持阻塞状态。

非阻塞写入也是如此,线程可以请求将某些数据写入通道,但不要等待它完全写入。然后线程可以继续并在同一时间做其他事情。

线程在IO调用中没有阻塞时花费空闲时间,通常在此期间在其他通道上执行IO。也就是说,单个线程现在可以管理多个输入和输出通道。

4、Selectors

Java NIO的选择器允许单个线程监视多个输入通道。你可以使用选择器注册多个通道,然后使用单个线程“选择”具有可用于处理的输入的通道,或者选择准备写入的通道。这种选择器机制使单个线程可以轻松管理多个通道。

5、NIO和经典IO如何影响应用程序的设计?

选择NIO或IO作为IO工具包可能会影响应用程序设计的以下方面:

1)API调用NIO或IO类;

2)处理数据;

3)用于处理数据的线程数。

5.1 API调用

当然,使用NIO时的API调用看起来与使用IO时不同。这并不奇怪。而不是仅仅从例如InputStream读取字节的数据字节,必须首先将数据读入缓冲区,然后从那里进行处理。

5.2 数据处理

使用纯NIO设计与IO设计时,数据处理也会受到影响。

在IO设计中,您从InputStream或Reader中读取字节的数据字节。想象一下,您正在处理基于行的文本数据流。

例如:

Name: Anna

Age: 25

Email: [url=mailto:anna@mailserver.com]anna@mailserver.com[/url]

Phone: 1234567890

这个文本行流可以像这样处理:

InputStream input = ... ; // get the InputStream from the client socket


BufferedReader reader = newBufferedReader(newInputStreamReader(input));


String nameLine   = reader.readLine();

String ageLine    = reader.readLine();

String emailLine  = reader.readLine();

String phoneLine  = reader.readLine();

注意处理状态是如何,由程序执行的程度决定的。换句话说,一旦第一个reader.readLine()方法返回,您就确定已经读取了整行文本。readLine()会阻塞直到读取整行,这就是原因。您还知道此行包含名称。同样,当第二个readLine()调用返回时,您知道此行包含年龄等。

正如您所看到的,只有当有新数据要读取时,程序才会进行,并且对于每个步骤,您都知道该数据是什么。一旦执行的线程已经超过读取代码中的某个数据片段,该线程就不会在数据中向后移动(通常不会)。

此图中还说明了此原则:

▲ Java IO:从阻塞流中读取数据

NIO的实现看起来会有所不同,这是一个简化的例子:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48);

intbytesRead = inChannel.read(buffer);

注意第二行从通道读取字节到ByteBuffer。当该方法调用返回时,您不知道所需的所有数据是否都在缓冲区内。你只知道缓冲区包含一些字节,这使得处理更加困难。

想象一下,在第一次读取(缓冲)调用之后,是否所有读入缓冲区的内容都是半行。例如,“姓名:An”。你能处理这些数据吗?并不是的。在完成任何数据的处理之前,您需要等待至少一整行数据进入缓冲区。

那么你怎么知道缓冲区是否包含足够的数据来处理它?好吧,你没有。找出的唯一方法是查看缓冲区中的数据。结果是,在您知道所有数据是否存在之前,您可能需要多次检查缓冲区中的数据。这既低效又可能在程序设计方面变得混乱。

例如:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48);

intbytesRead = inChannel.read(buffer);

while(! bufferFull(bytesRead) ) {

    bytesRead = inChannel.read(buffer);

}

bufferFull()方法必须跟踪读入缓冲区的数据量,并返回true或false,具体取决于缓冲区是否已满。换句话说,如果缓冲区已准备好进行处理,则认为它已满。

bufferFull()方法扫描缓冲区,但必须使缓冲区保持与调用bufferFull()方法之前相同的状态。如果不是,则可能无法在正确的位置读入读入缓冲区的下一个数据。这不是不可能的,但这是另一个需要注意的问题。

如果缓冲区已满,则可以对其进行处理。如果它不满,您可能能够部分处理那里的任何数据,如果这在您的特定情况下是有意义的。在许多情况下,它没有。

这个图中说明了is-data-in-buffer-ready循环:

▲ Java NIO:从通道读取数据,直到所有需要的数据都在缓冲区中

6、什么时候该用NIO?什么时候该用经典IO?

NIO允许您仅使用一个(或几个)线程来管理多个通道(网络连接或文件),但成本是解析数据可能比从阻塞流中读取数据时更复杂。

如果您需要同时管理数千个打开的连接,每个只发送一些数据,例如聊天服务器,在NIO中实现服务器可能是一个优势。同样,如果您需要与其他计算机保持大量开放连接,例如在P2P网络中,使用单个线程来管理所有出站连接可能是一个优势。

此图中说明了这一个线程,多个连接设计:

▲ Java NIO:管理多个连接的单个线程

如果您拥有较少带宽的连接,一次发送大量数据,那么可能最经典的IO服务器实现可能是最合适的。

此图说明了经典的IO服务器设计:

▲ Java IO:经典的IO服务器设计 - 由一个线程处理的一个连接

7、更简化的理解

以众所周之的数据读取过程为例,我们来一个更简化的理解。

对于数据读取,就读取速度来说:CPU > 内存 > 硬盘。

I- 就是从硬盘到内存

O- 就是从内存到硬盘

第一种方式:从硬盘读取数据,然后程序一直等,数据读完后,继续你的操作。这种方式是最简单的,叫阻塞IO(也就是经典IO)。

第二种方式:从硬盘读取数据,然后程序继续向下执行,等数据读取完后,通知当前程序读取完成(对硬件来说叫中断,对程序来说叫回调),然后此程序可以立即处理读取的数据,也可以执行完当前操作后再对读取完的数据进行操作。

8、总而言之

还是以数据读取为例,操作系统是按块Block(块)从硬盘拿数据,就如同一个大脸盆,一下子就放入了一盆水。但是,当 Java 使用的时候,旧的 IO(经典IO)确实基于 流 Stream的,也就是虽然操作系统给我了一脸盆水,但是我得用吸管慢慢喝。

由于经典IO的重重落后理念,于是,NIO 横空出世。。。

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posted @ 2019-04-02 13:06 Jack Jiang 阅读(46) | 评论 (0)编辑 收藏

1、引言

沟通是人类的最基本需求,复杂多变的沟通内容、沟通方式,正是人类文明之所以如此璀璨的关键所在。

在自然界中,要完成一件事情的沟通,我们可以直接通过声音传递给对方,这是再平常不过的事了(靠“吼”就能解决)。

随着计算机的普及,互联网改变了我们的生活,甚至改变了我们的沟通方式。现在,“有什么事微信或QQ上找我”已经是很多的人口头禅了。

那么,作为不懂技术的普通人,有没有想过,你每次使用QQ或微这种IM聊天应用时,你所发送的消息,是如何被计算机送达给对方的?(这显然不可能靠“吼”解决 ^_^)

本文将从非技术人员的视角,为你讲解一下IM聊天应用中的聊天消息是怎么发送的。

学习交流:

- 即时通讯/推送技术开发交流4群:101279154[推荐]

- 移动端IM开发入门文章:《新手入门一篇就够:从零开发移动端IM

(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2433-1-1.html

2、关于作者

巩鹏军:专注移动开发十多年,热爱即时通讯技术。个人微信公众号:“巩鹏军”。

3、阅读对象

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从客户端的角度来谈谈移动端IM的消息可靠性和送达机制

移动端IM中大规模群消息的推送如何保证效率、实时性?

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消息送达保证机制实现(二):保证离线消息的可靠投递

如何保证IM实时消息的“时序性”与“一致性”?

IM单聊和群聊中的在线状态同步应该用“推”还是“拉”?

IM群聊消息如此复杂,如何保证不丢不重?

完全自已开发的IM该如何设计“失败重试”机制?

好了,费话不多说,我们开始正文部分。。。

4、在微信里,我们发送一条聊天消息是如此简单

李雷在手机上打开微信(IM客户端),在聊天输框中输入“Hello!”,点击发送。几乎是瞬间,韩梅梅手机上的微信(IM客户端)就会显示李雷的头像后面跟着“Hello!”。

整个过程如下图所示:

▲ 一条聊天消息发送的全过程

从上面的图示可以看到,整个过程涉及三大部分:

1)李雷手机上的IM客户端(微信);

2)IM服务端;

3)韩梅梅手机上的IM客户端(微信)。

下面,我们逐一介绍每个部分的具体工作原理。

5、消息发送者:发送端是怎么工作的?

先看看发送端,李雷手机上的IM客户端中发生了什么?

从上图可以看出,发送一条信息经过三个步骤:

1)消息编辑:

李雷操作键盘输入要发送的文字,点击“发送”按钮。这一切都发生在IM客户端的界面模块中。类似用笔在信纸上写信,键盘就是笔,聊天框就是信纸;

2)消息入库:

IM客户端中的数据模块会先将聊天内容“Hello!”加上谁发给谁等信息,按标准格式打包为一条IM消息,并存入本地数据库。这类似信纸装入信封,填写地址,投入邮箱的过程。一条IM消息就是一封信,本地数据库就是李雷家的邮箱;

3)消息发送:

IM客户端中的网络模块通过长连接将IM消息发给IM服务端。这类似邮递员将信件汇总发往邮政局。网络模块就是邮递员,IM服务端就是邮政局。(长连接是IM客户端跟IM服务端一直保持的网络链路)。

6、消息“中转站”:IM服务端是怎么工作的?

担负“邮政局”职责的IM服务端是IM世界中全知全能的神,它认识所有人,经手所有消息,跟每个人都一直保持联系(长连接)。

每条消息在IM服务端中都要至少经过以下处理:

1)消息接收:

长连接服务从和李雷的长连接接收到“Hello!”的IM消息。IM服务端跟所有登录的IM客户端保持长连接(一条一直活跃的网络链路,每个客户端一条),长连接上定时会有心跳消息来监测客户端的在线离线状态,心跳消息就像邮递员每天都会在邮政局和邮箱之间巡回一样;

2)消息验证:

用户服务查询IM消息的目标人韩梅梅,以及发送人李雷和目标人韩梅梅是否好友关系,确保韩梅梅是真实存在而非虚构的,并且韩梅梅愿意接收李雷的消息,否则会给李雷退信。(一般IM服务端会将IM消息的副本存入数据库中备份);

3)消息转发:

在长连接服务中找到跟韩梅梅手机上IM客户端保持的长连接,并将消息发送给韩梅梅。

7、消息接收者:接收端又是怎么工作的呢?

下面看看韩梅梅手机上发生了什么?

韩梅梅手机上的IM客户端和李雷(发送者)的是一样的,但处理步骤是不同的:

1)消息接收:

网络模块通过跟IM服务端保持的长连接接收IM消息;

2)消息入库:

网络模块会将IM消息存入本地数据库,即信件投入了韩梅梅家的邮箱。网络模块就是邮递员,本地数据库就是韩梅梅家的邮箱;

3)消息展示:

界面模块获取发送人头像,和消息内容一起显示在聊天界面上。

经过上述过程,韩梅梅在自己手机上就看到了李雷发过来的“Hello!”,因为李雷和韩梅梅都是一直和服务器保持长连接,所以上述过程是瞬间完成的,李雷和韩梅梅感觉就像面对面聊天一样方便。这也是Instant Messaging名字的来历。

(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2433-1-1.html

posted @ 2019-04-01 18:22 Jack Jiang 阅读(40) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 【来源申明】本文原文来自:微信公众号“鲜枣课堂”,官方网站:xzclass.com,原题为:《通信交换的百年沧桑(上)》,本文引用时已征得原作者同意。为了更好的内容呈现,即时通讯网在收录时内容有稍许调整,转载时请注明原文来源信息,请尊重原作者的劳动。1、本系列文章目录《IM开发者的零基础通信技术入门(一):通信交换技术的百年发展史(上)》(* 本文)《IM开发者的零基础通信...  阅读全文

posted @ 2019-03-26 12:08 Jack Jiang 阅读(37) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文来自公众号“玩不好就别玩”原创分享,原文链接:mp.weixin.qq.com/s/x5_OfICU2ijsxwMuVpqojg。文章内容为个人真实经历,虽平凡无奇,但感同身受。1、点评本文来自公众号“玩不好就别玩”原创分享。本次文章内容为个人真实经历,记录了作者个人离职鹅厂前最后一个月工作交接过程中的心理变化历程。内容虽平凡无奇,但同为程序员的...  阅读全文

posted @ 2019-03-01 18:25 Jack Jiang 阅读(52) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文为原创分享,转载请注明出处。1、引言即时通讯IM应用中的聊天消息时间显示是个再常见不过的需求,现在都讲究用户体验,所以时间显示再也不能像传统软件一样简单粗地暴显示成“年/月/日 时:分:秒”这样。所以,市面上几乎所有的IM都会对聊天消息的时间显示格化做人性化处理,从而提升用户体验(使用感受会明显友好)。这两天正在继续开发RainbowChat-Web产品,所以正需要这样...  阅读全文

posted @ 2019-02-23 16:54 Jack Jiang 阅读(84) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文原文内容引用自高可用架构公众号,内容有整理和修订。1、引言大家对下面这个排队的场景应该非常熟悉,这个是小米手机抢购的用户排队交互图,大家看到这些排队的兔子时,说明也有很多用户在同一时间向小米抢购系统提交了购买请求。▲ 小米手机抢购排队中...小米抢购系统后端服务面临巨大的压力,下图可以反映小米抢购系统面临的瞬间峰值压力。这张图截取自某年米粉节大秒服务后端其中一组LB(负载均衡层)的...  阅读全文

posted @ 2019-01-24 20:27 Jack Jiang 阅读(94) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文来自网易云音乐音视频实验室负责人刘华平在LiveVideoStackCon 2017大会上的分享,并由LiveVideoStack根据演讲内容整理而成(本次演讲PPT文稿,请从文末附件下载)。1、引言大家好,我是刘华平,从毕业到现在我一直在从事音视频领域相关工作,也有一些自己的创业项目,曾为早期Google Android SDK多媒体架构的构建作出贡献。就音频而言,无论是算法多样性,Code...  阅读全文

posted @ 2019-01-18 22:02 Jack Jiang 阅读(56) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文由爱奇艺技术团队原创分享,原题《爱奇艺Android客户端启动优化与分析》。1、引言互联网领域里有个八秒定律,如果网页打开时间超过8秒,便会有超过70%的用户放弃等待,对Android APP而言,要求更加严格,如果系统无响应时间超过5秒,便会出现ANR,APP可能会被强制关闭,因此,启动时间作为一个重要的性能指标,关系着用户的第一体验。爱奇艺安卓APP非常重视启动速度的优化,本文将从启动过程...  阅读全文

posted @ 2019-01-14 11:53 Jack Jiang 阅读(50) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 1、点评互联网发展至今已经高度发达,而对于互联网应用(尤其即时通讯技术这一块)的开发者来说,网络编程是基础中的基础,只有更好地理解相关基础知识,对于应用层的开发才能做到游刃有余。对于Android程序员来说,如果您觉得本文内容稍显枯燥,可以看看即时通讯网之前整理过的一篇类似文章《迈向高阶:优秀Android程序员必知必会的网络基础》,该文内容更偏向于知识点的概括。如果您希望更系统地学习网络编程方面...  阅读全文

posted @ 2019-01-10 11:15 Jack Jiang 阅读(48) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文来自腾讯QQ技术团队工程师许灵锋、周海发的技术分享。一、引言自 2015 年春节以来,QQ 春节红包经历了企业红包(2015 年)、刷一刷红包(2016 年)和 AR 红包(2017 年)几个阶段,通过不断创新玩法,活跃度节节攀升,成为春节一大玩点,给火红的春节带来一抹亮色。2017 年除夕,AR 红包、刷一刷红包再创新高,抢红包用户数达 3.42 亿,共刷出红包 37.77 亿个。那么,QQ...  阅读全文

posted @ 2019-01-07 12:10 Jack Jiang 阅读(83) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文原作者“minminaya”,作者网站:minminaya.cn,为了提升文章品质,即时通讯网对内容作了幅修订和改动,感谢原作者。1、引言对于IM应用和消息推送服务的开发者来说,在Android机型上的后台保活是个相当头疼的问题。老板一句:“为什么微信、QQ能收到消息,而你写的APP却不行?”,直接让人崩溃,话说老板你这APP要是整成微信、APP...  阅读全文

posted @ 2018-12-27 15:08 Jack Jiang 阅读(252) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文引用了颜向群发表于高可用架构公众号上的文章《聊聊HTTPS环境DNS优化:美图App请求耗时节约近半案例》的部分内容,感谢原作者。1、引言移动互联网时代,APP 厂商之间的竞争非常激烈,而良好的用户体验是必须优先考虑的,美图产品以高颜值著称,对产品的用户体验非常重视。从技术的角度来看,客户端的体验优化当中 DNS 优化是非常关键的一环,怎么降低 DNS 的耗时、怎么减少域名劫持等问题,都是大家...  阅读全文

posted @ 2018-12-25 16:30 Jack Jiang 阅读(114) | 评论 (0)编辑 收藏

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posted @ 2018-12-23 21:31 Jack Jiang 阅读(119) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文由腾讯云加社区整理和发布,原文链接:cloud.tencent.com/developer/article/1004735,内容有删减和改动。1、引言在互联网一线做了十年的程序开发,经历了网易、百度、腾讯研究院、MIG 等几个地方,陆续做过 3D 游戏、2D 页游、浏览器、移动端翻译 app 等。积累了一些感悟,但必然有依然幼稚的地方,就当抛砖引玉,聊为笑谈。(本文同步发布于:http://w...  阅读全文

posted @ 2018-12-19 19:20 Jack Jiang 阅读(70) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文原作者“ manong”,原创发表于segmentfault,原文链接:segmentfault.com/a/11900000061581861、引言MySQL作为开源技术的代表作之一,是互联网得以广泛流行的重要基础技术之一。国外 GitHub、Airbnb、Yelp、Coursera 均在使用 MySQL 数据库,国内阿里巴巴、去哪儿网、腾讯、魅族、京东等等的部分关键...  阅读全文

posted @ 2018-12-17 13:34 Jack Jiang 阅读(140) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 1、引言达达创立于2014年5月,业务覆盖全国37个城市,拥有130万注册众包配送员,日均配送百万单,是全国领先的最后三公里物流配送平台。 达达的业务模式与滴滴以及Uber很相似,以众包的方式利用社会闲散人力资源,解决O2O最后三公里即时性配送难题(2016年4月,达达已经与京东到家合并)。 达达的业务组成简单直接——商家下单、配送员接单和配送,也正因为理解起来简...  阅读全文

posted @ 2018-12-10 19:32 Jack Jiang 阅读(103) | 评论 (0)编辑 收藏


1、引言

“恭喜你,成功的避过了所有的正确答案,选择了错误答案”。没错,我是一个数学专业的普通大学生(准确地说,是学渣一枚),排除万难,我终于还是入了程序员的坑(不好意思,给程序员抹黑了)!

(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2127-1-1.html

2、生活爆锤了我一顿

我是一个平凡的人,人生也一直都是平淡且稀里糊涂的!像别人家孩子发生的事从来不会发生在我身上。在稀里糊涂的高考完之后,竟也能稀里糊涂的上了一个还凑活的本科院校(虽然是数学专业),算不上好,也算不上坏。没有像大多数的考生一样抱怨没发挥“好”,满怀憧憬的准备开启我的大学生活。

如绝大多数大学生一样,上午睡到自然醒,下午毒奶粉和撸啊撸,晚上喝酒聊天,打牌撸串,好不逍遥自在!本以为我会像当下大多数大学生一样”游戏”人生四年。

操蛋的是,生活毫不犹豫的给了我几皮锤,而且是一顿爆锤,锤的我是一脸懵逼。休学这种事情一向是别人家的孩子才会有的,没想到这次竟然到了我身上,不是因为世界那么大我想去看看,而是怀揣着对生活硬塞给我的迷茫回家休养。休学的生活更是极其的平淡无奇,没有北国的风光、江南的水乡,有的只是一张床、一间屋、一台电脑几本破书。

3、考验才刚刚开始

一年之后回到学校,本以为终于熬过了生活的几皮锤,没想到真正的考验才刚刚开始。“久不入凡尘”的我回到学校,一切都是那么的不适应。嘈杂的宿舍,陌生的舍友,12点以后的作息,熙来攘往的食堂,甚至安静的做着听45分钟的课……这一切都让我难以忍受。终于在第一堂统计课上了三十分钟后,满头大汗,全身都在颤抖的我终于再也忍受不了,在老师和同学们异样的眼光中我夺门而出,如逃命一般离去,那个学期我没有再去上过一节课。对人生未来没有任何方向,对生活失去信息的我,退学的念头在我心中愈发强烈。

庆幸的是,我原来的基友们因为大四有的外出培训和实习,宿舍剩下了很多空铺。于是我当天就收拾铺盖卷搬到了我原来的宿舍。原来的宿舍还剩两个舍友,这两个哥们也很6,不着急找工作。在我最艰难的时候陪我度过了最难熬的一段时光。起初我每天在宿舍床上躺着无所事事,看看电视打打游戏打发时光。后来我这两个哥们的一件事改变了我。

有些时候你难以想象两个爱玩游戏的人,一旦志同道合是多么可怕的一件事,当时他们来热衷于玩地下城和撸啊撸。这俩货玩游戏玩到什么程度呢?我只能用超强的自律来形容,地下城这个游戏玩过的朋友都知道早晨六点刷新疲劳。

于是乎,6点钟这俩货准时起床打开电脑撸一管疲劳之后七点多洗刷吃早饭,完事回来上午接着撸,下午两个人睡个午觉之后开黑打撸啊撸,晚上继续地下城。一个哥们一天撸6管疲劳(6个号),一哥们一天8管疲劳,每天晚上10点准时上床睡觉以备第二天6点能起床继续撸。这样“自律”的生活寒暑不断,风雨无阻。至今想起,我扔感觉佩服不已。终于,我深深折服于这俩货的“自律认真”,受他们影响我也加入了他们的队伍中。

4、人丑就应该多读书

好景不长!虽然我之前也爱玩游戏,但是却做不到一天6管疲劳,更别提8管疲劳。做不到像他们一样乐此不疲的沉入到游戏中去。慢慢地我又开始迷茫了,觉得这样的生活很没有意义,而且身边的人都要毕业了,对于未来,对于工作还一无所知,前途一片迷茫。

恰逢此时,我们学校的图书馆,在吸收了我几年重修费之后终于建成开放。照了照镜子,最终决定为了不让我那“天文数组”重修费不白交,我要去图书馆读读书。

起初,只是读一些文史小说之类的。后来不知道什么时候被猪油蒙了心,竟然鬼使神差的去读了一本HTML、CSS、JavaScript的书,正是这本书让我一步步的走上了不归路。当我使用代码敲出了第一个网页的时候,没错,就是“成就感”这种如毒品一样的感觉吸引了我。这次,我又回到了宿舍,还是和那俩货又混到了一起,不同的是,每天除了吃饭睡觉打游戏之外,敲代码成了我日常生活的一部分。

渐渐地,静态网页我也开始玩腻了。这个时候“动态网站”这个字眼走进了我眼睛。于是乎我又跑到了图书馆,找到了带我入行的第一本书。这本书现在看来虽然很简单,但确是陪我度过了大学里面最充实,最辉煌,真正带我入门的一本书《ASP.NET 从入门到精通》(ps:声明我不是卖书和推广书的!读书应该看看适不适合自己)。

自此正是开始了我的.NET学习与开发的生涯。

5、我好像走上了人生的巅峰

就这样学习了几个月之后,大三下学期(也就是我的老同学大四下学期)。老同学们开始毕业选题。当我看到他们的选题列表的时候。。。

没错,我的内心是这样的。在我免费承包了几个好基友的毕业设计之后,以后我的撸啊撸网名变成了“爷万众景仰”,走路仿佛都在带风。

老天仿佛开了眼,系里老师怕我们这个专业毕业后不好找工作,在大三大四开了计算机相关课程(事实证明我这些老师是多么的英明,我们班30多个同学,除最后有三十个入了程序相关行业的坑)。难以想象兴趣驱动的学习和考试驱动的学习差距是多么的大,经过几个月的学习与实战之后,没上过课的我,在考试中,有一哥们八分钟作弊被撵了出去,而我在一群崇拜的眼光中10分钟交了卷,最后竟然考了全系第一,拿到了一等奖学金。

回想生活是多么的操蛋,大一的时候我每天占座按时上课努力学习,想考第一,最终却不尽如人意。没想到大学快结束了,一天天逃课反而得到了原来自己以前最想要的。

6、离别的忧伤与找工作的迷茫

人们都说离别的时候,最后一个走的人是最痛苦的。而我注定是那最后一个走的。他们毕业以后,我和几个还在培训的同学在一起租了个房子度过了我大学生涯最后一段美好的时光。随着一个个找到工作的离去,偌大的房子就剩下了两个人。冬天还没到来,却感觉贼鸡儿冷。持续几个星期的感冒迟迟不好,又犯了鼻炎,整日呼吸都不顺畅,让我以为得了什么绝症,渐渐地感觉生活好像糟糕透了,我的心情也越来越差。不能再坐以待毙了,于是我决定出去找个工作。

7、新的挑战——入坑程序员

虽然在学校享受着别人“大神”的称呼,但实际上对找工作这件事我是慌得一比的,找到工作的同学都经过专业的培训,而我是野路子出身,也不知道自己学的怎么样。但当时想想出去面面也好,没人要就没人要,涨涨面试经验,不行回来再学习也行,于是抱着试试看的态度我准备出去找工作了。

尴尬的是大多数开发公司都集中在高新区,而学校到那里车程来回四五个小时。两天的奔波就面了两家公司,而且我连技术面试官的面都没见到,被人资就给打发回来了。再加上重感冒的原因有点吃不消,就想放弃。戏剧性的是,在我刚撤回简历的时候,一个电话邀我去面试,而且离我们学校还挺近。命运就是那么的有趣,鬼使神差的我又跟着去了。

当然,结局就是我最终去了这家公司也是我现在的公司。

原因很简单:

第一、这个办公环境是真的棒,国家甲级写字楼,还特么有漂亮的小姐姐给开门摁电梯,慢慢的逼格吸引了我,就连重感冒都感觉好了几分;

第二、当时的技术总监的技术水平折服了我,我想去学东西。

至此,经历重重磨难,我终于入了程序员的坑,开启了另一种人生!在这里我经历了朝九晚五的上班族生活,也经历了史上最要人命的加班生活,经历了每月1800的苦逼岁月,也经历了一年翻五倍薪的辉煌人生,做过小兵、当过带头大哥,孤军奋战过,团队合作过,迷茫过、徘徊过……但还始终坚定地往前扑棱着!

8、最后

最后,送给还在生活中使劲扑棱的人:

假如生活暴锤了你,不要悲伤不要着急,一定要坚定不移地向前再轱蛹、轱蛹!

人丑应该多读书,人在迷茫的时候更不要停止学习的脚步!

当你陷入生活的泥潭的时候要努力的寻求变化!

无论任何时候都不要丧失对生活的信息,保持乐观!

附录:更多感悟和思考的文章

一个微信实习生自述:我眼中的微信开发团队

微信程序员创业总结:如何提高Android开发效率

如何做一个合格的 iOS Team Leader

程序员中年危机:拿什么拯救你,我的三十五岁

一个魔都程序员的3年:从程序员到CTO的历练

为什么说即时通讯社交APP创业就是一个坑?

致我们再也回不去的 Github ...

一名90后二流大学程序员的自述:我是如何从“菜鸟”到“辣鸡”的

一个魔都程序员的3年:从程序员到CTO的历练

选择比努力更重要:我是如何从流水线工人到程序员的?

程序员的抉择:必须离开帝都——因为除了工作机会,还有什么值得留恋?

即时通讯创业必读:解密微信的产品定位、创新思维、设计法则等

干了这碗鸡汤:从理发店小弟到阿里P10技术大牛

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(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2127-1-1.html

posted @ 2018-12-05 15:04 Jack Jiang 阅读(116) | 评论 (0)编辑 收藏

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posted @ 2018-12-04 13:36 Jack Jiang 阅读(45) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文由作者“卫夕”(ID:weixizhibei)原创,作者为资深广告产品经理,致力于剖析互联网广告的基本逻辑、思路及技巧。1、引言坐拥7亿日活的微信极其成功,有人说微信的成功在于赛道的成功,然而即便把微信和国际上其他地区的同类应用WhatsApp、Line等相比,微信所取得的成绩依然鹤立鸡群,不仅因为其庞大的用户量,更因为微信枝繁叶茂的生态体系。产品人张小龙微信教科书式的...  阅读全文

posted @ 2018-12-01 19:06 Jack Jiang 阅读(50) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 1、引言随着瓜子二手车相关业务的发展,公司有多个业务线都接入了IM系统,IM系统中的Socket长连接的安全问题变得越来越重要。本次分享正是基于此次解决Socket长连接身份安全认证的实践总结而来,方案可能并不完美,但愿能起到抛砖引玉的作用,希望能给您的IM系统开发带来启发。学习交流:- 即时通讯/推送技术开发交流4群:101279154[推荐]- 移动端IM开发入门文章:《新手入门一篇就够:从零...  阅读全文

posted @ 2018-11-28 12:28 Jack Jiang 阅读(70) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 1、点评本文主要分享的是如何从零设计开发一个中大型推送系统,因限于篇幅,文中有些键技术只能一笔带过,建议有这方面兴趣的读者可以深入研究相关知识点,从而形成横向知识体系。本文适合有一定开发、架构经验的后端程序员阅读,文内个别技术点可能并非最佳实践,但至少都是生动的实践分享,至少能起到抛砖引玉的作用。希望即时通讯网本次整理的文章能给予你一些启发。学习交流:- 即时通讯/推送技术开发交流4群:10127...  阅读全文

posted @ 2018-11-27 20:49 Jack Jiang 阅读(66) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文由“逆流的鱼yuiop”原创分享于“何俊林”公众号,感谢作者的无私分享。1、引言直播行业的竞争越来越激烈,进过2018年这波洗牌后,已经度过了蛮荒暴力期,剩下的都是在不断追求体验。最近正好在做直播首开优化工作,实践中通过多种方案并行,已经能把首开降到500ms以下,借此机会分享出来,希望能对大家有所启发。本文内容的技术前提:1)基于FFmpeg的...  阅读全文

posted @ 2018-11-22 12:48 Jack Jiang 阅读(93) | 评论 (0)编辑 收藏

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posted @ 2018-11-20 12:34 Jack Jiang 阅读(73) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 1、前言标题虽然是为了解释有了 IP 地址,为什么还要用 MAC 地址,但是本文的重点在于理解为什么要有 IP 这样的东西。本文对读者的定位是知道 MAC 地址是什么,IP 地址是什么。(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2067-1-1.html)2、关于作者翟志军,个人博客地址:https://showme.codes/,Github:https://git...  阅读全文

posted @ 2018-11-16 12:32 Jack Jiang 阅读(40) | 评论 (0)编辑 收藏

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posted @ 2018-11-14 12:49 Jack Jiang 阅读(40) | 评论 (0)编辑 收藏

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posted @ 2018-11-12 19:03 Jack Jiang 阅读(119) | 评论 (0)编辑 收藏

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posted @ 2018-11-06 11:03 Jack Jiang 阅读(79) | 评论 (0)编辑 收藏

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posted @ 2018-11-05 13:57 Jack Jiang 阅读(944) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文来自腾讯前端开发工程师“ wendygogogo”的技术分享,作者自评:“在Web前端摸爬滚打的码农一枚,对技术充满热情的菜鸟,致力为手Q的建设添砖加瓦。”1、GIF格式的历史GIF ( Graphics Interchange Format )原义是“图像互换格式”,是 CompuServe 公司在1987年开发出的图像...  阅读全文

posted @ 2018-10-29 12:34 Jack Jiang 阅读(58) | 评论 (0)编辑 收藏

     摘要: 本文由作者“假不理”发表于“编程无界”公众号,现重新整理发布,感谢作者的精彩分享。1、引言十月,金秋季节,本是丰收之时,却因为陆续有同事离职,心中多少有些悲凉之意,顿然想起从参加工作到现在。至今五年已过,当年青涩懵懂的小年轻,如今出街招摇过市时,被小孩子看到都会喊声大叔。回想这五年,有心酸和无奈、有快乐和期待、也有不断的蜕变和成长。趁着国庆长假,写下...  阅读全文

posted @ 2018-10-26 10:42 Jack Jiang 阅读(277) | 评论 (0)编辑 收藏

本文原作者“虞大胆的叽叽喳喳”,原文链接:jianshu.com/p/8861da5734ba,感谢原作者。

1、引言

很多人一提到 HTTPS,第一反应就是安全,对于普通用户来说这就足够了;

但对于程序员,很有必要了解下 HTTP 到底有什么问题?以及HTTPS 是如何解决这些问题的?其背后的解决思路和方法是什么?

本文只做简单的描述,力求简单明了的阐明主要内容,因为HTTPS 体系非常复杂,这么短的文字是无法做到很详细和精准的分析。想要详细了解HTTPS的方方面面,可以阅读此前即时通讯网整理的《即时通讯安全篇(七):如果这样来理解HTTPS,一篇就够了》一文。

(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2027-1-1.html

2、HTTPS相关文章

即时通讯安全篇(七):如果这样来理解HTTPS,一篇就够了

一文读懂Https的安全性原理、数字证书、单项认证、双项认证等

HTTPS时代已来,打算更新你的HTTP服务了吗?

苹果即将强制实施 ATS,你的APP准备好切换到HTTPS了吗?

3、对HTTPS性能的理解

HTTP 有典型的几个问题,第一就是性能,HTTP 是基于 TCP 的,所以网络层就不说了(快慢不是 HTTP 的问题)。

比较严重的问题在于 HTTP 头是不能压缩的,每次要传递很大的数据包。另外 HTTP 的请求模型是每个连接只能支持一个请求,所以会显得很慢。

那么 HTTPS 是解决这些问题的吗?

不是,实际上 HTTPS 是在 HTTP 协议上又加了一层,会更慢,相信未来会逐步解决的。同时 HTTPS 用到了很多加密算法,这些算法的执行也是会影响速度的。

为什么说 HTTPS 提升了性能呢?因为只有支持了 HTTPS,才能部署 HTTP/2,而 HTTP/2 协议会提升速度,能够有效减轻客户端和服务器端的压力,让响应更快速。有关HTTP/2详细文章可以看看《从HTTP/0.9到HTTP/2:一文读懂HTTP协议的历史演变和设计思路》、《脑残式网络编程入门(四):快速理解HTTP/2的服务器推送(Server Push)》,这里只要知道一点:HTTP/2 能够加快速度的主要原因在于多路复用,同一个连接能够并行发送和接收多个请求。

4、传统HTTP的安全性问题

当用户在浏览器输入一个网址的时候,在地址栏上看到小锁图标,就会安心,潜意识的认为自己的上网行为是安全的,当然对于小白用户来说可能还不明白,但是未来会慢慢改善的(万事开头难嘛)。

那么 HTTP 到底有什么安全问题呢,看几个例子:

1)由于互联网传输是能够被拦截的,所以假如你的上网方式被别人控制了(没有绝对的安全),那么你的任何行为和信息攻击者都会知道,比如我们连上一个匿名的 WIFI,当你上网的时候,输入的网站密码可能就已经泄漏了;

2)当我们在上一个网站的时候,莫名其妙跳出一个广告(这个广告并不是这个网站的),那是因为访问的页面可能被运营商强制修改了(加入了他自己的内容,比如广告)。

HTTP 最大的问题就在于数据没有加密,以及通信双方没有办法进行身份验证( confidentiality and authentication),由于数据没有加密,那么只要数据包被攻击者劫持,信息就泄漏了。

身份验证的意思就是服务器并不知道连接它的客户端到底是谁,而客户端也不确定他连接的服务器就是他想连接的服务器,双方之间没有办法进行身份确认。

有关HTTP比较好的文章,可以看看:

网络编程懒人入门(七):深入浅出,全面理解HTTP协议

从HTTP/0.9到HTTP/2:一文读懂HTTP协议的历史演变和设计思路

脑残式网络编程入门(三):HTTP协议必知必会的一些知识

5、HTTPS 背后的密码学

为了解决 HTTP 的两个核心问题,HTTPS 出现了,HTTPS 包含了核心的几个部分:TLS 协议、OpenSSL,证书。

什么是 OpenSSL 呢,它实现了世界上非常重要和多的密码算法,而密码学是解决问题最重要的一个环节。

TLS 最重要的是握手的处理方式。证书的体系也很大,但是他们背后都是基于同样的密码学。

1)既然 HTTP 没有数据加密,那么我们就加密下,对称加密算法上场了,这种算法加密和解密要使用同一个密钥,通信双方需要知道这个密钥(或者每次协商一个),实际上这种方法不太可能,这涉及到密钥保密和配送的问题,一旦被攻击者知道了密钥,那么传输的数据等同没有加密。

2)这个时候非对称加密算法上场了,公钥和私钥是分开的,客户端保存公钥,服务器保存私钥(不会公开),这时候好像能够完美解决问题了。

但实际上会存在两个问题,第一就是非对称加密算法运算很慢,第二就是会遇到中间人攻击问题。

先说说中间人攻击的问题,假如使用非对称加密算法,对于客户端来说它拿到的公钥可能并不是真正服务器的公钥,因为客户端上网的时候可能不会仔细分辨某个公钥是和某个公司绑定的,假如错误的拿到攻击者的公钥,那么他发送出去的数据包被劫持后,攻击者用自己的私钥就能反解了。

3)接下来如何解决公钥认证的问题呢?证书出现了,证书是由 CA 机构认证的,客户端都充分信任它,它能够证明你拿到的公钥是特定机构的,然后就能使用非对称加密算法加密了。

证书是怎么加密的呢?实际上也是通过非对称加密算法,但是区别在于证书是用私钥加密,公钥解密。

CA 机构会用自己的私钥加密服务器用户的公钥,而客户端则用 CA 机构的公钥解出服务器的公钥。听上去有点晕,仔细体会下。这方面的知识,可以详细阅读:《即时通讯安全篇(七):如果这样来理解HTTPS,一篇就够了》。

4)上面说了非对称加密算法加密解密非常耗时,对于 HTTP 这样的大数据包,速度就更慢了,这时候可以使用对称加密算法,这个密钥是由客户端和服务器端协商出来,并由服务器的公钥进行加密传递,所以不存在安全问题。

5)另外客户端拿到证书后会验证证书是否正确,它验证的手段就是通过 Hash 摘要算法,CA 机构会将证书信息通过 Hash 算法运算后再用私钥加密,客户端用 CA 的公钥解出后,再计算证书的 Hash 摘要值,两者一致就说明验证身份通过。

6)HTTPS 解决的第三个问题是完整性问题,就是信息有没有被篡改(信息能够被反解),用的是 HMAC 算法,这个算法和 Hash 方法差不多,但是需要传递一个密钥,这个密钥就是客户端和服务器端上面协商出来的。

附录:更多安全方面的文章

即时通讯安全篇(一):正确地理解和使用Android端加密算法

即时通讯安全篇(二):探讨组合加密算法在IM中的应用

即时通讯安全篇(三):常用加解密算法与通讯安全讲解

即时通讯安全篇(四):实例分析Android中密钥硬编码的风险

即时通讯安全篇(五):对称加密技术在Android平台上的应用实践

即时通讯安全篇(六):非对称加密技术的原理与应用实践

传输层安全协议SSL/TLS的Java平台实现简介和Demo演示

理论联系实际:一套典型的IM通信协议设计详解(含安全层设计)

微信新一代通信安全解决方案:基于TLS1.3的MMTLS详解

来自阿里OpenIM:打造安全可靠即时通讯服务的技术实践分享

简述实时音视频聊天中端到端加密(E2EE)的工作原理

移动端安全通信的利器——端到端加密(E2EE)技术详解

Web端即时通讯安全:跨站点WebSocket劫持漏洞详解(含示例代码)

通俗易懂:一篇掌握即时通讯的消息传输安全原理

IM开发基础知识补课(四):正确理解HTTP短连接中的Cookie、Session和Token

快速读懂量子通信、量子加密技术

即时通讯安全篇(七):如果这样来理解HTTPS原理,一篇就够了

一分钟理解 HTTPS 到底解决了什么问题

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(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2027-1-1.html

posted @ 2018-10-24 14:05 Jack Jiang 阅读(113) | 评论 (0)编辑 收藏

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