微信也在用的消息时序性技术，你知道多少？



哈喽，大家好，我是小米，一个29岁，喜欢研究技术和分享经验的码农！今天我想和大家聊聊一个非常有趣的话题——如何在个人项目中保证消息的时序性。

随着即时通讯、社交应用的普及，消息的时序性问题成为了一个非常关键的技术难点。如果不加以处理，消息的乱序可能会导致用户体验崩溃。今天，我将分享一些在实际项目中保证消息时序性的思路和优化方法，希望对大家有所帮助。

什么是消息时序性？

首先，我们来简单解释一下什么是消息时序性。

在聊天应用中，我们发送的每一条消息都有明确的时间顺序。例如，在你和朋友的对话中，理想情况下，A发的第一条消息应该显示在B发的消息之前。但在实际的网络环境中，由于延迟、丢包等问题，消息的传输顺序并不总是和发送顺序一致，这就出现了消息乱序的问题。

如何解决这个问题呢？其实可以借助几种技术手段来保证消息时序性，下面我们来逐步拆解这些方案。

方案1：ID设计——借鉴微信号段 + 跳跃方式，保证趋势递增

问题背景：

首先，消息的ID设计很重要！如果ID是无序的，那么在分布式系统中，我们就很难准确地判断消息的先后顺序。我们可以借鉴微信号段和跳跃式生成ID的方法，来保证消息ID的趋势递增。

方案设计：

• 微信号段的思路：微信的每个用户ID都通过一个区间号段进行分配，例如在同一个区间内的ID保证相对递增，类似这样的设计可以应用在消息的ID生成上。我们可以为每个用户或每个会话分配一个消息号段，这样可以保证消息ID的趋势是递增的。
• 跳跃式ID生成：为了进一步优化ID的生成效率，可以在号段的基础上，使用跳跃式的递增方法生成ID。通过控制每个节点的跳跃步长和初始值，可以避免同一时刻ID的重复，同时保证ID是全局趋势递增的。

优点：

• 高效分配：通过划分号段，可以快速地为每个用户分配ID，避免冲突。
• 全局递增：无论消息来自哪个用户或会话，ID的趋势递增可以保证消息按顺序处理。

方案2：单聊场景——借鉴数据库设计，单点序列化同步到其他节点

问题背景：

在单聊场景中，消息通常需要在多个节点之间传递。为了保证时序性，简单地依靠网络传输顺序是不可靠的。一个经典的解决方案是数据库的单点序列化设计。

方案设计：

• 单点序列化：我们可以为每个单聊会话设立一个主节点，所有的消息都通过这个节点进行处理。这个节点负责为每条消息分配唯一的、递增的序列号，从而保证消息的时序性。
• 同步到其他节点：为了保证多机环境下的时序性，可以通过同步机制将主节点的消息序列号同步到其他节点。这种方式可以有效避免消息乱序，确保每条消息在多个节点上都是按照同样的顺序进行处理。

优点：

简单高效：通过单点序列化，保证了每条消息的顺序。

可靠同步：同步机制使得在多节点环境下依然能保证时序一致。

方案3：群聊场景——单点序列化保证各发送者消息相对时序

问题背景：

群聊场景比单聊复杂得多，因为群聊中有多个发送者同时发消息。为了保证每个发送者的消息都按顺序显示，我们可以通过单点序列化来处理。

方案设计：

• 单点序列化的引入：每个群聊消息都通过一个群聊服务节点进行序列化处理。这个节点为群内的每条消息分配一个全局唯一的序列号，保证同一群聊中的消息按发送时间顺序显示。
• 相对时序性：由于消息来自不同的发送者，绝对时序可能难以保证，但我们可以通过调整每个发送者的消息，确保在同一群聊中的相对时序是一致的，也就是同一用户的消息按照他发送的时间排序。

优点：

• 消息相对顺序：每个用户的消息在群内的展示顺序是一致的，确保了用户体验的连贯性。
• 全局有序：群聊消息通过单点序列化，使得整个群聊中的消息时序保持稳定。

在前面的方案基础上，我们还可以进行一些优化，来解决具体场景中可能出现的时序问题。

优化1：服务器单点序列化时序问题

在服务器单点处理时，可能会出现一个问题：服务器接收到消息的时序和发出消息的序列并不一致。为了解决这个问题，我们可以：

• 消息时序对齐：在处理消息时，我们不仅仅考虑服务器接收到的顺序，还要结合发送者本地的时间戳信息，进行时序对齐，确保在用户界面上展示时，消息依然按发送顺序排列。

优化2：加上发送方A本地的绝对时序，确保接收方B的展现时序

在A发送消息给B时，为了避免接收方B看到的消息顺序错乱，可以在消息中附加一个发送方A的绝对时序，即在消息中包含A本地的一个时间戳或序列号。

• 本地时序记录：A在发送消息时，附带一个本地的消息序列，这样即使服务器的接收顺序有变化，B依然可以按照A的本地时序显示消息。

优化3：群聊消息的全局递增瓶颈

在群聊场景中，如果我们尝试为每个群聊分配一个全局递增的消息ID，可能会遇到性能瓶颈。为了优化这一点，可以通过将群聊消息分配到不同的service节点，并通过本地递增的方式处理每个群的消息。

• 群聊落地到单个service节点：我们可以让每个群聊只在一个service节点上处理，这样就避免了全局递增ID的性能瓶颈。然后，通过在这个节点上使用本地递增的方式，依然可以保证消息的时序性。

END

以上便是几种常见的消息时序性处理方案，既可以应用于单聊，也适用于群聊场景。核心思路是通过单点序列化、本地时序记录以及跳跃式ID生成，来确保消息的顺序一致。希望这些方案和优化可以帮助你在个人项目中更好地处理消息的时序性问题。

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