1. 什么是 IM

IM（即时通讯） 是指通过互联网在不同用户之间实现 实时消息传递 的系统或技术。
核心目标：

• 低延迟（消息几乎实时送达）
• 高并发（支撑成千上万甚至上亿用户同时在线）
• 可靠性（消息尽量不丢、不重、不乱序）

常见 IM 产品：微信、QQ、WhatsApp、Telegram、Slack、企业微信、钉钉。

2. IM 的主要功能

一个完整的 IM 系统，一般包括：

• 单聊：点对点消息传输。
• 群聊：多人聊天室。
• 消息同步：多设备（手机/PC/Pad）同步消息。
• 消息漫游：登录新设备可以拉取历史消息。
• 在线状态：是否在线、最后活跃时间。
• 已读回执：显示消息是否已读。
• 推送通知：用户不在线时的消息提醒。
• 多媒体消息：图片、语音、文件、视频。
• 加密安全：端到端加密（E2EE）。

3. IM 的技术架构

一个典型的 IM 系统架构：

1. 客户端（App/Web）
2. 与服务器建立长连接（一般是 WebSocket / TCP / QUIC）。
3. 发送消息、接收消息推送。
4. 接入层（网关层）
5. 保持长连接，处理心跳、重连。
6. 常见技术：Netty（Java）、Actix（Rust）、Go net。
7. 消息路由层（核心服务）
8. 负责消息转发（用户A → 用户B）。
9. 需要处理用户在线/离线逻辑。
10. 存储层
11. 消息数据库（MySQL、PostgreSQL、MongoDB）
12. 缓存/队列（Redis、Kafka） → 异步解耦。
13. 离线消息存储（用户不在线时存起来，等上线再推送）。
14. 推送服务
15. 当用户完全离线时，通过 APNS（iOS）/FCM（安卓） 推送提醒。

4. 协议

IM 的消息传输协议一般有：

• WebSocket：浏览器/APP 常用，双向通信。
• MQTT：轻量高效，适合 IoT 和低带宽场景。
• XMPP：老牌 IM 协议（WhatsApp、早期 Google Talk 用过）。
• 自研协议：许多大厂（微信/QQ）会自研 TCP/UDP 协议，优化性能。

5. 关键难点

• 海量长连接：百万/千万级用户同时在线，需要分布式网关 + 负载均衡。
• 消息可靠性：不能丢消息，QoS（至少一次 / 仅一次）机制。
• 消息顺序：聊天必须按时间顺序显示。
• 离线消息：用户掉线后，消息要缓存并补发。
• 多端同步：同一个账号在多个设备，消息要一致。
• 安全与加密：防止窃听和伪造，常用 TLS + AES/RSA/E2EE。

6. 常见开源 IM 框架

• OpenIM（Go） → 国产开源，功能类似微信/Slack。
• Rocket.Chat（Node.js） → 类似 Slack 的开源 IM。
• Matrix（协议标准 + Synapse 服务器，Python 实现） → 去中心化 IM 协议。
• Ejabberd / Prosody（基于 XMPP） → 稳定但偏老。

7. IM 与 MQTT 的区别

• MQTT → 更适合 物联网、传感器，消息小，QoS 可控。
• IM → 面向 人类用户，需要更多功能（已读回执、群聊、推送、加密、富媒体）。