[iOS]從零開始開發一個即時通訊APP

本文轉載自查看原文 2017-06-23 15:52 10029

前言

這是我的畢業設計。
剛開始確定這個課題的時候是因為以前有稍微研究過一些XMPP協議，在這個基礎上做起來應該不難。然后開始選技術的時候還有半年，我想為什么不從更底層做起呢！那就不用XMPP，當時接觸過相關的即時通訊技術還有WebSocket，那為什么直接從更底層的Socket開始封裝呢
服務端就用Go語言吧，用來做IM服務器和HTTP服務器都很好。

技術選型

既然是基於Socket，iOS端我並不准備中C語言的Socket開發封裝起，而是使用一個第三方庫CocoaAsyncSocket。XMPP的iOS framework也是從這個庫開始封裝。而Go語言的IM服務端則直接使用原生開發即可，無論是UDP還是TCP都已經封裝的很好。

HTTP服務器使用的框架是Gin，已經相當成熟，可以用於大型服務端的開發了。

關於傳輸的數據格式，XMPP使用的是XML，但是體積太大，冗余過多不必要的數據，考慮了很久好像也沒必要自己封裝二進制的數據格式，我用的是Google的protocol buffer。HTTP服務器還是使用JSON。

我還需要存儲客戶端的IP地址，由於需要快速讀寫，我使用的是Redis。

AccessToken驗證方式使用的是JSON Web Token（JWT)

實現思路

我的想法是使用UDP Socket來傳輸數據，至於為什么使用UDP呢，一開始的想法是UDP比TCP快，雖然可能會丟包但是可以試着優化。關於使用UDP來做IM這個想法也被一些大神噴過，但是這都是我自己的想法，就這樣做着先。

使用UDP會丟包，所以我想需要一個回執機制，接收端收到了消息后就給發送端發送一個回執，這個回執包括這條消息的ID，如果發送方過一段時間還沒有接受到回執的時候則重新發送。而且這個回執還不能丟，所以我使用TCP來發送回執。

UDP是無連接性的，還是要使用TCP來連接服務端，表明登錄狀態。所以TCP的作用是連接和發送回執。

具體思路是當客戶端登錄和重新連接的時候，客戶端使用UDP Socket綁定端口，然后使用TCP Socket來發送UDP 地址給服務端，服務端把用戶的ID和UDP地址存進Redis，等發送方發送的消息包含接收端的用戶ID，服務端再從Redis取出接收方的UDP地址進行轉發。

發送圖片我是這樣實現的，我會把圖片上傳到七牛雲，發圖片的URL來發送，接收端只需要使用URL來加載圖片即可

簡單封裝一個通訊協議

就叫簡單的即時通訊協議，Simple Instant Messaging Protocol，簡稱SIMP

我想是基於連接的，所以一個用戶對應一個 SIMPConnection，每一個SIMPConnection是一個單例，使用代理進行回調

- (BOOL)connectionToRemoteHost:(NSString *)host port:(NSInteger)port forUser:(NSString *)userID;

連接需要用戶ID和服務器的地址和端口

在連接的時候就創建TCP和UDP Socket 進行連接，TCP Socket要發送連接的數據，包括UDP Socket的地址

- (BOOL)connectionToRemoteHost:(NSString *)host port:(NSInteger)port forUser:(NSString *)userID {
    self.host = host;
    self.port = port;
    self.userID = userID;
    self.tcpSocket = [[GCDAsyncSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)];
    self.udpSocket = [[GCDAsyncUdpSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_main_queue()];
    return [self connect];
}

- (BOOL)connect {
        NSError *error;
        BOOL tcpSuccess = [self.tcpSocket connectToHost:self.host onPort:self.port error:&error];
        CheckError(@"TCPSocketConnectToHost", &error);


        BOOL udpSuccess = [self.udpSocket connectToHost:self.host onPort:self.port + 1 error:&error];

        CheckError(@"UDPSocketConnectToHost", &error);
        [self.udpSocket beginReceiving:&error];
        CheckError(@"beginReceiving", &error);

        [self sendConnectData];
    return tcpSuccess && udpSuccess;
}

還有封裝一個 SIMPMessage
里面包含protobuf的數據

我的protobuf數據是這樣的，版本，消息的ID，時間，文字內容，圖片URL，發送方的ID和接收方的ID，消息類型，圖片的比例

syntax = "proto3";
message Message {
 float version = 1;
 uint64 messageId = 2;
 uint64 time = 3;
 string content = 4;
 string imageURL = 5;
 string fromUser = 6;
 string toUser = 7;
 MessageType type = 8;
 float imageScale = 9;
 enum MessageType {
     TEXT = 0;
     IMAGE = 1;
     AUDIO = 2;
     CONNECT = 3;
     RECEIPT = 4;
    }
}

還有消息隊列，群聊等一些我已經有想法但是還沒實現的功能