IM专题：分层架构IM系统（11）—登录和登出逻辑实现

通过前面 10 篇文章，对 IM 系统的分层架构设计，以及入口层 Entry、路由层 Router、数据访问层 Das 等每一层的核心职责和关键逻辑进行了深度剖析。

今天开始分析 IM 的功能逻辑实现，通过落地系统功能，将前面剖析的每一块内容串联在一起，来体会每一模块在整体架构中的设计和实践。

一、用户登录

首先分析用户登录逻辑，见下图。

以用户 uid=101 为例说明，其登录流程为：

客户端在启动时，会通过 http 方式访问专门用于鉴权的 Passport 服务，获取用于登录的 token，token内嵌uid；
客户端在登录 IM 后端系统时，首先与入口层 Entry 通过三次握手建立 TCP 长连接；
基于该长连接，客户端携带 token，向 Entry 发送登录请求；
Entry 不处理业务逻辑，将该登录请求转发给业务逻辑层 Logic；
Logic 通过访问 Passport 服务，判断 token 的合法性，若 token 非法，Logic 回复 Entry，Entry 直接关闭与客户端之间的长连接；
若 token 合法，Logic 首先向 Router 中写入登录用户与 Entry 节点之间的映射关系 <uid, 192.168.1.1>；
然后 Logic 将用户登录事件封装成消息，发送到 MQ，MQ 下游的 Extlogic 通过访问数据访问层 Das，将用户登录事件写入到登录库；
最后 Logic 回复 Entry 用户登录成功，Entry 将回复包发送到客户端。

二、重复登录

对于已经成功登录的用户，如果通过其他设备再次登录，此时就会发生 “重复登录”，对于重复登录，我们通常的处理方式是将前一次登录的用户进行 “踢人” 操作，见下图。

用户 uid=101 已经成功登录 IP 是 192.168.1.2 的 Entry 节点，如果该用户此时通过其他移动设备重新发起登录，且连接的是 IP 是 192.168.1.1 的 Entry 节点，那么 Logic 在处理登录请求逻辑时，会通过访问 Router 判断出用户 101 已登录的状态，且连接的是另一个 Entry 节点，此时 Logic 会构造 kickout 包，发送到最初登录连接的 Entry 节点，该 Entry 节点向客户端发送 “踢人” 通知后，关闭与客户端之间的长连接；同时，Logic 会将最新的 <101, 192.168.1.1> 记录写入到 Router 中。

对于两次重复登录连接的是同一个 Entry 节点的情况，处理方式类似。

三、多端登录

如何实现用户的多端登录呢？即同一个用户在不同类型的客户端上同时在线。

实现多端登录的核心设计在于中央存储 Router 登录用户设备类型的支持，见下图。

同一个用户，可以在不同类型的客户端上与 Entry 建立连接，路由层 Router 需要存储 <uid、设备类型、Entry 节点> 这样的三元组记录，uid 可以唯一标识用户，uid + 设备类型可以唯一标识连接的 Entry 节点。

所以 Router 的数据结构是一个嵌套的 key-value 结构：<uid , <type，entryIp>> ， uid 表示用户，type 表示设备类型，entryIp 表示 Entry 节点。

四、用户登出

理解用户登录逻辑之后，用户登出逻辑就非常简单了。

客户端基于与 Entry 之间的长连接，发送登出请求到 Entry；
Entry 将登出请求转发给 Logic ；
Logic 访问 Router ，清理用户在线的相关数据；
Logic 将用户登出事件封装成消息，发送到 MQ，MQ 下游的 Extlogic 通过 Das，将用户登出事件写入到登录库；
Logic 回复 Entry 后， Entry 关闭与客户端之间的连接。

五、心跳

客户端成功登录后端 IM 系统后，会周期性发送心跳请求到后端，以保持长连接的活性；同时， Entry 也以客户端心跳为依据判断用户是否已经登出，毕竟在移动时代，很少有用户会有 “登出” 操作了。

客户端发送心跳请求到 Entry，Entry 通过心跳算法处理心跳请求；
同时，Entry 将心跳请求转发给 Logic，Logic 将心跳时间写入到 Router；
当 Entry 发现心跳失活的客户端后，会模拟客户端构造登出请求发给 Logic；
Logic 访问 Router ，清理用户在线的相关数据；
Logic 将用户登出事件封装成消息，发送到 MQ，MQ 下游的 Extlogic 通过 Das，将用户登出事件写入到登录库；
Logic 回复 Entry 后， Entry 关闭与客户端之间的连接。

最后，总结文中关键：

用户登录时，Logic 完成四件事情：调用 Passport 进行用户合法鉴权、将客户端与 Entry 的映射关系写入到 Router 、将用户登录事件封装成消息发送到MQ、回复 Entry 是否要保留客户端连接；
判断用户是否重复登录的关键是访问 Router 获取用户登录状态，如果已经登录，通过发送 kickout 包进行踢人处理；
实现用户多端登录的核心是 Router 支持三元组存储，即 <uid , <type，entryIp>> ；
用户登出时，Logic 完成三件事情：清理 Router 中用户在线数据、将用户登出事件封装成消息发送到MQ、回复 Entry；
当客户端心跳失活时， Entry 模拟客户端构造用户登出请求。

作者：棕生 | 来源：公众号——架构之魂