狀態(tài)同步，有好友狀態(tài)的同步，有群友狀態(tài)的同步，有的需要實(shí)時(shí)同步，有的能夠容忍延時(shí)。任何脫離業(yè)務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)都是耍流氓，不同場(chǎng)景下，狀態(tài)同步，究竟是推送還是拉取呢?

用戶的在線狀態(tài)，分為客戶端狀態(tài)(端)，服務(wù)端狀態(tài)(云)兩種形態(tài)。

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什么是服務(wù)端狀態(tài)?

服務(wù)端狀態(tài)，主要分為在線online和離線offline，不同的狀態(tài)，對(duì)于不同的業(yè)務(wù)處理流程可能不同。例如對(duì)于消息的處理：

• 服務(wù)端狀態(tài)在線，直接投遞給用戶;
• 服務(wù)端狀態(tài)離線，直接存儲(chǔ)離線消息，等用戶下一次登錄拉取;

如何實(shí)時(shí)更新服務(wù)端狀態(tài)?

用戶uid-A登錄時(shí)，會(huì)修改用戶的服務(wù)端狀態(tài)為在線。

用戶uid-A登出時(shí)，會(huì)修改用戶的服務(wù)端狀態(tài)為離線。

經(jīng)常的，服務(wù)端會(huì)將用戶的服務(wù)端狀態(tài)存儲(chǔ)在高可用的緩存集群里。

什么是客戶端狀態(tài)?

不同的產(chǎn)品，會(huì)有不同的客戶端狀態(tài)，例如隱身、離線、忙碌、勿擾等，這些狀態(tài)大多是產(chǎn)品功能需求。

畫外音：微信，在設(shè)計(jì)之初，就摒棄了用戶端狀態(tài)這個(gè)概念。

后文為了方便描述，不妨設(shè)待討論的是QQ這種擁有客戶端狀態(tài)的產(chǎn)品，并假設(shè)客戶端狀態(tài)也只有在線和離線兩種狀態(tài)，后文統(tǒng)一稱為“用戶狀態(tài)”。

如何獲取好友的狀態(tài)?

uid-A登錄時(shí)，先去數(shù)據(jù)庫(kù)拉取自己的好友列表，再去緩存獲取所有好友的狀態(tài)。

用戶uid-A的好友uid-B狀態(tài)改變時(shí)(由登錄、登出等動(dòng)作觸發(fā))，uid-A如何同步這一事件?

這里就有推拉的設(shè)計(jì)折衷了。

情況一：如果對(duì)于狀態(tài)變更實(shí)時(shí)性要求不高，可以采用拉取。

uid-A向服務(wù)器輪詢拉取uid-B(其實(shí)是自己的全部好友)的狀態(tài)，例如每1分鐘一次，其缺點(diǎn)是：

• 如果uid-B的狀態(tài)改變，uid-A獲取不實(shí)時(shí)，可能有1分鐘時(shí)延;
• 如果uid-B的狀態(tài)不改變，uid-A會(huì)有大量無(wú)效的輪詢請(qǐng)求，非常低效;

情況二：如果對(duì)于狀態(tài)變更實(shí)時(shí)性要求較高，則必須推送。

uid-B狀態(tài)改變時(shí)(由登錄、登出等動(dòng)作觸發(fā))，服務(wù)端不僅要在緩存中修改uid-B的狀態(tài)，還要將這個(gè)狀體改變的通知推送給uid-B的在線好友。

推送的優(yōu)勢(shì)是：實(shí)時(shí)。

缺點(diǎn)是：當(dāng)在線好友量很大時(shí)，任何一個(gè)用戶狀態(tài)的改變，會(huì)擴(kuò)散成N個(gè)實(shí)時(shí)通知，這個(gè)N叫做“消息風(fēng)暴擴(kuò)散系數(shù)”。假設(shè)一個(gè)IM系統(tǒng)平均每個(gè)用戶有200個(gè)好友，平均有20%的好友在線，那么消息風(fēng)暴擴(kuò)散系數(shù)N=40，這意味著，任何一個(gè)狀態(tài)的變化會(huì)變成40個(gè)推送請(qǐng)求。

群友狀態(tài)的一致性，和好友狀態(tài)的一致性相比，復(fù)雜在哪里?可不可以采用實(shí)時(shí)推送?

群這個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景大伙也非常之熟悉，你能夠加入若干群(例如20個(gè))，假設(shè)平均每個(gè)群有200人，即你會(huì)有4000個(gè)群友。

理論上群友狀態(tài)也可以通過實(shí)時(shí)推送的方式實(shí)現(xiàn)，以保證實(shí)時(shí)性。進(jìn)一步討論之前，先一起估算下這個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的“消息風(fēng)暴擴(kuò)散系數(shù)”。

假設(shè)平均每個(gè)用戶加了20個(gè)群，平均每個(gè)群有200個(gè)用戶，依然假設(shè)20%的用戶在線，那么為了保證群友狀態(tài)的實(shí)時(shí)性，每個(gè)用戶登錄，就要將自己的狀態(tài)改變通知發(fā)送給20*200*20%=800個(gè)群友，N=800，意味著，任何一個(gè)狀態(tài)的變化會(huì)變成800個(gè)推送請(qǐng)求。如果說好友狀態(tài)實(shí)時(shí)推送，消息風(fēng)暴擴(kuò)散系數(shù)N=40尚可以接受，那么群友狀態(tài)實(shí)時(shí)推送，N=800則是災(zāi)難性的。此類業(yè)務(wù)往往采用輪詢拉取的方式，獲得群友的狀態(tài)。

輪詢拉取群友狀態(tài)也會(huì)給服務(wù)器帶來(lái)過大的壓力，還有什么優(yōu)化方式?

群友的數(shù)據(jù)量太大，雖然每個(gè)用戶平均加入了20個(gè)群，但實(shí)際上并不會(huì)每次登錄都進(jìn)入每一個(gè)群。不采用輪詢拉取，而采用按需拉取，延時(shí)拉取的方式，在真正進(jìn)入一個(gè)群時(shí)才實(shí)時(shí)拉取群友的在線狀態(tài)，是既能滿足用戶需求(用戶感覺是狀態(tài)是實(shí)時(shí)、一致的，但其實(shí)是進(jìn)入群才拉取的)，又能降低服務(wù)器壓力。這是一種常見方法。

總結(jié)

狀態(tài)的實(shí)時(shí)性與一致性是一個(gè)較難解決的技術(shù)問題，不同的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方式不同，一般來(lái)說：

• 好友狀態(tài)同步，是采用推送的方式同步;
• 群友狀態(tài)同步，由于消息風(fēng)暴擴(kuò)散系數(shù)過大，一般采用拉取的方式同步;
• 群友狀態(tài)同步，還能采用按需拉取的優(yōu)化方式，進(jìn)一步降低服務(wù)端壓力;
• “消息風(fēng)暴擴(kuò)散系數(shù)”是指一個(gè)消息發(fā)出時(shí)，變成N個(gè)消息的擴(kuò)散系數(shù)，這個(gè)系數(shù)一定程度上決定了技術(shù)采用推送還是拉取;

畫外音：群消息的推送，也存在“消息風(fēng)暴擴(kuò)散系數(shù)”的問題。

【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】

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