[iOS]從零開始開發(fā)一個即時通訊APP

發(fā)布時間：2017年07月20日作者： IT網(wǎng)絡(luò)文摘 (該文來自筆記，點擊查看原文)

前言

這是我的畢業(yè)設(shè)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(xié)議，在這個基礎(chǔ)上做起來應(yīng)該不難。然后開始選技術(shù)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(guān)的即時通訊技術(shù)還有WebSocket，那為什么直接從更底層的Socket開始封裝呢
服務(wù)端就用Go語言吧，用來做IM服務(wù)器和HTTP服務(wù)器都很好。

技術(shù)選型

既然是基于Socket，iOS端我并不準備中C語言的Socket開發(fā)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(wù)端則直接使用原生開發(fā)即可，無論是UDP還是TCP都已經(jīng)封裝的很好。

HTTP服務(wù)器使用的框架是Gin，已經(jīng)相當成熟，可以用于大型服務(wù)端的開發(fā)了。

關(guān)于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式，XMPP使用的是XML，但是體積太大，冗余過多不必要的數(shù)據(jù)，考慮了很久好像也沒必要自己封裝二進制的數(shù)據(jù)格式，我用的是Google的protocol buffer。HTTP服務(wù)器還是使用JSON。

我還需要存儲客戶端的IP地址，由于需要快速讀寫，我使用的是Redis。

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

實現(xiàn)思路

我的想法是使用UDP Socket來傳輸數(shù)據(jù)，至于為什么使用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著優(yōu)化。關(guān)于使用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，就這樣做著先。

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

UDP是無連接性的，還是要使用TCP來連接服務(wù)端，表明登錄狀態(tài)。所以TCP的作用是連接和發(fā)送回執(zhí)。

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(fā)送UDP 地址給服務(wù)端，服務(wù)端把用戶的ID和UDP地址存進Redis，等發(fā)送方發(fā)送的消息包含接收端的用戶ID，服務(wù)端再從Redis取出接收方的UDP地址進行轉(zhuǎn)發(fā)。

發(fā)送圖片我是這樣實現(xiàn)的，我會把圖片上傳到七牛云，發(fā)圖片的URL來發(fā)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(xié)議

就叫簡單的即時通訊協(xié)議，Simple Instant Messaging Protocol，簡稱SIMP

我想是基于連接的，所以一個用戶對應(yīng)一個 SIMPConnection，每一個SIMPConnection是一個單例，使用代理進行回調(diào)

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

連接需要用戶ID和服務(wù)器的地址和端口

在連接的時候就創(chuàng)建TCP和UDP Socket 進行連接，TCP Socket要發(fā)送連接的數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)

我的protobuf數(shù)據(jù)是這樣的，版本，消息的ID，時間，文字內(nèi)容，圖片URL，發(fā)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(jīng)有想法但是還沒實現(xiàn)的功能