摘要：通过两篇原理篇的学习，我相信大家对于如何实现一个聊天系统已经有了一个大概的思路了。接下来我们就通过实战，来巩固一下这些知识点，并实现一个在线聊天系统吧。
一、前提回顾
基于 Netty 实现在线聊天系统(原理篇一)
基于 Netty 实现在线聊天系统(原理篇二)
基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序，支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能
二、目录介绍
- 功能梳理
- 具体实现
基于 Spring Cloud Alibaba + Gateway + Nacos + RocketMQ + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序，支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能
三、需求梳理
通过前面两章内容的学习，我们基本学会了如何使用 Netty 建立一个长连接，接下来我们就在这个基础上，实现一个单机版的 im 系统。
主要功能，我梳理了一下：
- 登录
- 维持连接、心跳检测
- 聊天消息
- 消息ack
使用到的相关组件：
- SpringBoot-job
- GuavaCache
四、具体实现
本期的内容是基于，原理篇一的 dome 代码基础上进行的，没有看过的原理一的小伙伴，建议先回顾一下原理篇一。
原理篇一的代码结构：
- Server（主程序）
- ServerHandler（业务处理程序）
实战篇一的代码结构：
代码的层级结构如上所示，接下来，我们将会一个个模块对逻辑进行讲解。
1、登录
1）实现逻辑
不管是长连接还是短连接，鉴权这个动作都是要有的，我相信这个功能模块，大家是很好理解的。我这里就不在过多的赘述了，具体实现步骤如下所示：
1、前后端建立 ws 连接
2、前端发送登录类型的报文，如下所示：
{ "token": "2", "type": "10" }
token：这里的 token，就是用户登录标识，大家可以根据自己所依赖的业务系统，进行修改。
type：这里表示消息报文的类型，本文所有类型定义如下所示：
- USER_LOGIN (10, "用户上线")
- USER_LOGIN_RESP (11, "用户上线响应")
- HEARTBEAT_TIMEOUT (30, "心跳超时")
- PING (40, "心跳")
- PONG (41, "心跳响应")
- CHAT (80, "聊天"),
- CHAT_RESP (81, "聊天响应")
- ACK (90, "确认")
- ACK_RESP (91, "确认响应")
- UNKNOWN (0, "未知类型")
示例代码如下图所示，WsMsgDispatcher.dispatch
消息类型
3、后端对 token 进行校验，校验成功就记录用户登录信息。
示例代码如下图所示，UserLoginProcessor.login
登录业务逻辑
2）具体效果
主要的业务代码我们已经讲解完毕了，接下来我们来看看效果：
用户登录
从上图，我们可以看到，我们登录的两个用户都成功了，并且返回了对应的用户信息。
2、维持连接、心跳检测
这个模块的功能，其实我们在原理篇二的时候已经讲过了具体的实现方案 了，这里也不再过多的赘述了，我们直接来看具体实现方法吧。
1）维持连接
1、前端每10秒发送一次心跳消息，报文如下所示：
{ "type": "40", "fromId": "2" }
注：前端发送的每个消息，理论上都是需要带上用户表示的，后端都是需要进行鉴权操作的。我们这里为了方便讲解（偷懒，bushi）将这部分逻辑进行了简化，大家在具体实现的时候，记得一定要加上 鉴权逻辑 。
2、后端检测，用户是否还在线，如果在线，则刷新用户的最新在线时间，并回复 PONG 消息。
示例代码如下图所示，HeartBeatProcessor.process
维持连接1
维持连接2
2）心跳检测
这里主要是基于 IdleStateEvent 事件实现的。
TextWebSocketFrameHandler 继承 SimpleChannelInboundHandler 类，并实现 userEventTriggered 方法，具体代码如下所示：
心跳检测
这里详细说一下，三种事件的区别：
- readerIdleTimeSeconds： 读超时。即当在指定的时间间隔内没有从
Channel读取到数据时，会触发一个READER_IDLE的IdleStateEvent事件。 - writerIdleTimeSeconds: 写超时。即当在指定的时间间隔内没有数据写入到
Channel时，会触发一个WRITER_IDLE的IdleStateEvent事件。 - allIdleTimeSeconds: 读/写超时。即当在指定的时间间隔内没有读且没有写操作时，会触发一个
ALL_IDLE的IdleStateEvent事件。
所以，我们这里检测 ALL_IDLE 事件即可。
3）具体效果
维持连接效果如下所示：
维持连接效果
心跳检测效果如下所示：
心跳超时效果1
心跳超时效果2
3、聊天消息
聊天消息模块主要分为两部分：
- 消息接收：客户端推送消息到服务端
- 消息推送：服务端将消息推送到指定的客户端
这边主要的难点在于，服务端将消息推送到指定的客户端，具体场景有2种情况：
- 消息的发送者和消息的接受者，在同一台服务器上建立的 ws 连接，这种情况，就很好处理，直接在服务器上找到建立的 ws 连接，然后将消息推送给对应的客户端。
- 消息的发送者和消息的接受者，在不同的服务器上建立的 ws 连接，这种情况就比较复杂，实现方案也很多，比较简单的实现方式就是，发送一条广播消息，让对应的服务器，将消息推送到指定的客户端。
本文由于是 单机版 的 im，所以只会有第一种情况发生，第二种情况就留给大家自由发挥了。
1）消息接收
具体步骤如下所示：
1、客户端发送类型为80的报文，如下所示：
{ "type": "80", "fromId": "1", "toId": "2", "content": { "contentType": 1, "body": "测试消息" } }
2、服务端(ChatProcessor)对消息进行处理，具体代码如下所示：
消息接收
2）消息推送
具体步骤如下所示：
1、获取消息接受者所连接的服务器 ip 地址 2、判断当前服务器 ip 地址是否和上面的 ip 地址相同，如果相同则推送消息，否则转发给目标服务器
具体代码如下所示:
消息推送
3）具体效果
1、我们先登录两个用户，分别是张三、李四，如下图所示：
聊天登录
2、张三发送消息给李四，如下图所示：
张三发送消息给李四
3、李四发送消息给张三，如下图所示：
李四发送消息给张三
4、消息 ack
因为网络环境异常或者其他异常状况的发送，可能会出现消息推送失败的情况，这时候就需要 消息 ack 机制和重试，来保证我们的消息可以推送成功。
1）消息 ack 机制
具体步骤如下：
1、客户端收到 80 类型的消息，解析并发送 ack 报文，如下所示：
{ "type": "90", "msgId": "2bfea133-72a8-4315-82aa-80049fe4fb7b" }
2、服务端收到 ack 消息，变更消息状态(AckProcessor)，具体代码如下图所示：
消息ack
2）消息重试
这里因为是单机版 im，所以直接采用 SpringBoot-Job 实现，Job 代码如下所示：
消息重试
总结
好了我们实战篇一，到这里结束了，希望大家都能跟着文中的思路，具体去实现一遍，如果遇到什么问题或者文中有什么错误的地方，欢迎大家留言。谢谢观看，点个赞再走吧。
