开源IM项目-InChat登录接口设计与实现（基于Netty）

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小弟正在做的一个开源IM项目，目标是实现一个轻量级、高效率的支持聊天与物联网的通讯框架。昨天刚刚出的设计稿并再今天做了实现。

项目是基于Netty的二次开发，关于Netty我这里就不再介绍了，懂的人自然都懂。我的预算是做一个所有企业或组织可以引用的Maven项目，并且是基本上开箱即用，简单实现对应的配置与重写方法就可以搭建自己的IM项目（某Q、某信的效果）。

本文着重介绍的是登录接口的设计与实现。

设计信息

关于InChat统一登录的接口设计，设计针对小程序、APP、Web端的登录作用，所以将作为token的形式登录InChat的WebSocket长连接，用户服务器做sso的认证登录后得到token后直接发送login信息到InChat，用户服务器需要重写InChat中的verifyToken方法校验自己的的Token信息是否有效，正常则启动长连接。考虑到token失效问题，WebSocket长连接的登录仅做初次登录，接下来考虑以心跳形式保持链接状态（pingpong），使用token认证是为保护InChat链接的常规化（目前暂时这样设计后面根据使用情况更改设计）

由于目前大部分的Web项目或基于IM的项目登录可能存在多端的单点登录，所以我选用了Token的形式，为什么登录后还需要用token再来websocket这边校验一次呢？

因为你登录的是web应用程序端的，而websocket而言，只要别人知道你的地址，那么就可以链接上，我们不希望存在过多的死链接（无效链接），所以我们需要将token再次发给InChat登录，由InChat来检验是否是合法登录链接，如果无效则关闭链接。

代码实现

由于是想要做给别人用的，那么我们自己本身就要封装的好一点，对于配置我选了足够多的类型。

对于netty监听与初始化，我使用的方式是扫描与AspectJ，你可以在项目的auto包中看到扫描启动，这种启动思路我也是参考了其他的开源项目（具体忘记了地址）。

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(name = "sacnScheduled")
    public ScanRunnable initRunable(@Autowired  InitNetty serverBean){
        long time =(serverBean==null || serverBean.getPeriod()<5)?10:serverBean.getPeriod();
        ScanRunnable sacnScheduled = new SacnScheduled(time);
        Thread scanRunnable = new Thread(sacnScheduled);
        scanRunnable.setDaemon(true);
        scanRunnable.start();
        return sacnScheduled;
    }
 
 
    @Bean(initMethod = "open", destroyMethod = "close")
    @ConditionalOnMissingBean
    public InitServer initServer(InitNetty serverBean){
        if(!ObjectUtils.allNotNull(serverBean.getWebport(),serverBean.getServerName())){
            throw  new NullPointerException("not set port");
        }
        if(serverBean.getBacklog()<1){
            serverBean.setBacklog(_BLACKLOG);
        }
        if(serverBean.getBossThread()<1){
            serverBean.setBossThread(CPU);
        }
        if(serverBean.getInitalDelay()<0){
            serverBean.setInitalDelay(SEDU_DAY);
        }
        if(serverBean.getPeriod()<1){
            serverBean.setPeriod(SEDU_DAY);
        }
        if(serverBean.getHeart()<1){
            serverBean.setHeart(TIMEOUT);
        }
        if(serverBean.getRevbuf()<1){
            serverBean.setRevbuf(BUF_SIZE);
        }
        if(serverBean.getWorkerThread()<1){
            serverBean.setWorkerThread(CPU*2);
        }
        return new InitServer(serverBean);
    }

在上图中存在一个DefaultWebSocketHandler，这个是默认的netty启动处理。

当然在执行它之前，还需要执行到一个抽象的类WebSocketHandler。

它将会为我做一些基本的功能操作。

@Slf4j
public abstract class WebSocketHandler extends SimpleChannelInboundHandler<Object> {
 
    WebSocketHandlerApi webSocketHandlerApi;
 
    public WebSocketHandler(WebSocketHandlerApi webSocketHandlerApi){
        this.webSocketHandlerApi = webSocketHandlerApi;
    }
 
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        if (msg instanceof TextWebSocketFrame){
            textdoMessage(ctx,(TextWebSocketFrame)msg);
        }else if (msg instanceof WebSocketFrame){
            webdoMessage(ctx,(WebSocketFrame)msg);
        }
    }
 
    protected abstract void webdoMessage(ChannelHandlerContext ctx, WebSocketFrame msg);
 
    protected abstract void textdoMessage(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg);
 
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        log.info("【DefaultWebSocketHandler：channelInactive】"+ctx.channel().localAddress().toString()+"关闭成功");
        webSocketHandlerApi.close(ctx.channel());
    }
 
    @Override
    public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception {
        if(evt instanceof IdleStateEvent){
            webSocketHandlerApi.doTimeOut(ctx.channel(),(IdleStateEvent)evt);
        }
        super.userEventTriggered(ctx, evt);
    }
}

对于登录接口，他是基于WebSocket的，且是TextWebSocketFrame类型的，WebSocketFrame是后期的图片聊天功能，所以我们的DefaultWebSocketHandler暂时只需要实现textdoMessage。

对于websocket的传输我们推荐使用json形式，这对于前后端都是由好处的。

    @Override
    protected void textdoMessage(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg) {
        Channel channel = ctx.channel();
        ServerWebSocketHandlerService serverWebSocketHandlerService;
        if (webSocketHandlerApi instanceof ServerWebSocketHandlerService){
            serverWebSocketHandlerService = (ServerWebSocketHandlerService)webSocketHandlerApi;
        }else{
            throw new NoFindHandlerException("Server Handler 不匹配");
        }
        Map<String,String> maps = (Map) JSON.parse(msg.text());
        switch (maps.get("type")){
            case "login":
                serverWebSocketHandlerService.login(channel,msg);
                break;
            default:
                break;
        }
    }

由上面的代码，你也许才想到了前端登录的大致json内容，没错是这样的。

{
    type: "login",
    token: value
}

ServerWebSocketHandlerService是一个自己定义的后端WebSocket存在的接口实现服务，我们现在使用到他的登录接口，让我们来看看他的登录实现方法。

    
    @Autowired
    InChatVerifyService inChatVerifyService;
    
    @Override
    public boolean login(Channel channel, TextWebSocketFrame textWebSocketFrame) {
        //校验规则，自定义校验规则
        Map<String,String> maps = (Map<String, String>) JSON.parse(textWebSocketFrame.text());
        System.out.println("login-"+textWebSocketFrame.text());
        String token = maps.get("token");
        Gson gson = new Gson();
        Map<String,String> backMap = new HashMap<>();
        if (inChatVerifyService.verifyToken(token)){
            backMap.put("type","login");
            backMap.put("success","true");
            channel.writeAndFlush(new TextWebSocketFrame(gson.toJson(backMap)));
            return true;
        }
        backMap.put("type","login");
        backMap.put("success","false");
        channel.writeAndFlush(new TextWebSocketFrame(gson.toJson(backMap)));
        close(channel);
        return false;
    }

由以上可看出，我们会将token和inChatVerifyService.verifyToken做校验，这是一个接口，我并没有写实现，因为这个是用户的事情了，它需要实现并重写我的verifyToken方法，并返回给我一个值，如下是我测试的时候写的模拟实现。

/**
 * 不属于项目代码
 * Created by MySelf on 2018/11/22.
 */
@Service
public class InChatVerifyServiceImpl implements InChatVerifyService {
 
    @Override
    public boolean verifyToken(String token) {
        //与Redis中的Token做比较，请用户自己实现,查找是否存在该Token值
        System.out.println("verify---"+token);
        if ("3333".equals(token)){
            return true;
        }
        return false;
    }
}

我仅仅做了普通的校验，对于用户可以注入RedisTemplate然后进行校验等工作。到此我们的登录接口就实现好了！

看看效果

GitHub

项目名：InChat
项目地址：https://github.com/UncleCatMy...
项目简介：A lightweight, efficient communication framework that supports chat and the Internet of Things（一个轻量级、高效率的支持聊天与物联网的通讯框架）

Demo分支

原始项目核心演示, 您可以先运行了解, 模仿微聊天聊天应用程序, 逐步更新, 基于 springbot-web 套接字的一般框架, 结合 netty 聊天社交, 并记录聊天日志, 异步存储, 前端临时 sui mobile, 添加实现 tcp/后端通信端口 (mqtt 协议、实时和单片机等 tcp 硬件通信), 添加图片处理流、聊天实现文本和图片发送功能,api 调用 netty 长链接执行发送消息 (联机、用户列表的数量)

webrtc分支

基于Netty与web RTC实现语音与视频通讯的分支项目

im-api分支

腾讯 im (云通信) 后端仿真项目, 以 api 的形式对接, 如果有前端想要停靠可以运行此分支, 预计该分支最终将为一个单一的服务并发 300, 000个用户的 im 后台项目

paho-mqtt分支

基于 paho. js 和 java mqtt 客户端消息订阅和通信的小型程序端或移动 web 端, 小程序物联网演示目前支持 ws 格式

tcp-wechat分支

基于小程序端与单片机等硬件 tcp/ip 的主要通信, 将物联网中心作为中转, 本演示将充分实现具体功能

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