聊天服务器分布式改造

目前的聊天室是单节点的，无论是http接口还是socket接口都在同一个进程，无法承受太多人同时在线，容灾性也非常差。因此，一个成熟的IM产品一定是做成分布式的，根据功能分模块，每个模块也使用多个节点并行部署。

1.技术选型

Spring Cloud Alibaba 和 Netflix 都是用于构建分布式系统的工具集，它们在微服务架构中发挥着重要作用，但在多个方面存在差异： 发展与维护

• Netflix：部分核心组件（如 Eureka、Hystrix）停止更新维护，企业使用有后续风险。
• Spring Cloud Alibaba：由阿里巴巴开源并持续投入开发，社区活跃，不断迭代优化，能及时修复问题、添加新功能。

核心组件功能

• Netflix 服务注册与发现（Eureka），负载均衡（Ribbon），熔断与限流（Hystrix），都已经停更。
• Spring Cloud Alibaba的各种组件处于活跃的开发和维护状态，不断推出新的功能和优化。

生态系统

• Netflix：早期生态完整，但因组件停更发展受限。
• Spring Cloud Alibaba：深度集成 Spring Cloud，与阿里巴巴其他开源项目配合好，社区文档和示例丰富，生态发展好。

综上，我们选择Spring Cloud Alibaba（2021.x 版本）。

2.主要服务组件

2.1.Nacos服务发现与配置管理

Nacos 是 Spring Cloud Alibaba 中核心的服务注册与发现组件，同时也具备配置管理功能。除了Nacos，还有Eureka，Consul，ZooKeeper等有类似功能，但Nacos同时在这两个方面表现优异，还有一个可视化管理后台，作为首选产品。

2.2.spring-security-oauth2授权中心

spring-security-oauth2作为一个集中授权中心，无论是客户端请求，还是微服务内部的请求，都需要先到它这里进行认证，结合jwt算法，可以生成一个无需服务器管理的token。

Spring Security OAuth2 实现了 OAuth 2.0 协议中的四种授权方式，分别是授权码模式（Authorization Code）、简化模式（Implicit）、密码模式（Resource Owner Password Credentials）和客户端模式（Client Credentials）。下面为你详细介绍这四种授权方式：

授权码模式（Authorization Code）

授权码模式是 OAuth 2.0 中最安全、最常用的授权方式。它适用于有服务器端的应用，通过客户端引导用户到授权服务器进行登录授权，获取授权码，再用授权码换取访问令牌。

简化模式（Implicit）

简化模式是一种简化的授权方式，适用于没有服务器端的客户端应用（如单页应用）。它省略了授权码的步骤，直接在浏览器中获取访问令牌。

 密码模式（Resource Owner Password Credentials）

密码模式是一种简单直接的授权方式，适用于受信任的客户端应用。用户直接将自己的用户名和密码提供给客户端，客户端使用这些信息向授权服务器换取访问令牌。

客户端模式（Client Credentials）

客户端模式是一种用于客户端应用自身获取访问令牌的授权方式，不涉及用户的身份信息。适用于客户端应用需要以自己的身份访问资源服务器的场景。

在微服务内部授权上，本文使用客户端模式。当微服务之间以服务自身的身份进行交互，且不需要区分用户身份时，客户端模式是一个简单、安全、高效的授权方式。可以使用 OAuth 2.0 协议的客户端模式来管理服务之间的访问权限。

在客户端登录验证上，本文使用密码模式，结合jwt算法，实现无状态的授权。

3.模块划分

对于一个聊天软件，按照功能进行划分，先简单划分为用户，web，socket模块。后面根据需要再进行细化。

主要目标，除了聊天这种实时性要求，以及客户端推送这种需要服务器主动发送消息以外，其他逻辑尽可能走http，实现负载均衡。 架构图如下：

客户端统一访问gateway网关，通过账号密码向授权中心认证通过后，得到一个token，后续所有http请求都需要带上此header。http登录成功之后，服务器还会根据负载均衡策略选择一个socket节点，作为客户端聊天的主要通信网关，用户在这次登录的生命周期只会绑定该节点，而其他http请求则会被分散到不同模板的不同节点。

4.第三方中间件

由于使用的中间件比较多，本文使用docker-compose进行集中化配置，配置如下：

version: '3.3'

services:
db:
image: mysql:latest
container_name: im-mysql
environment:
MYSQL_PASSWORD: '123456'
MYSQL_ROOT_PASSWORD: '123456'
ports:
– "3306:3306"
volumes:
– ./data/mysql/data:/var/lib/mysql
restart: always
networks:
– im-network
nacos:
image: nacos/nacos-server:v2.3.1
container_name: im-nacos
environment:
– PREFER_HOST_MODE=hostname
– MODE=standalone
– NACOS_AUTH_IDENTITY_KEY=serverIdentity
– NACOS_AUTH_IDENTITY_VALUE=security
– NACOS_AUTH_TOKEN=SecretKey012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
ports:
– "8848:8848"
– "9848:9848"
networks:
– im-network

minio:
image: minio/minio:latest
container_name: im-s3
ports:
– "9000:9000"
– "9001:9001"
environment:
MINIO_ROOT_USER: minioadmin
MINIO_ROOT_PASSWORD: minioadmin
command: server –console-address ":9001" /data
volumes:
– ./data/minio:/data
restart: always
networks:
– im-network

redis:
image: redis:latest
container_name: im-redis
ports:
– "6379:6379"
volumes:
– ./data/redis:/data
restart: always
networks:
– im-network
networks:
im-network:
driver: bridge

 全部代码已在github上托管

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客户端代码请移步 –> 聊天室客户端