IM 推送保障及网络优化详解（三）：如何在弱网环境下优化大数据传输？

对于移动 App 来说，IM 功能正变得越来越重要，它能够创建起人与人之间的连接。社交类产品中，用户与用户之间的沟通可以产生出更好的用户粘性。
在复杂的 Android 生态环境下，多种因素都会造成消息推送不能及时达到客户端。另外，不稳定的移动网络也给数据传输的速率和可靠性增加了障碍。
本文详解了网易云信 IM SDK 在应对弱网环境、移动端硬件限制以及 Android 复杂的生态现状时的探索与心得.如何实现不影响用户体验的后台保活，改善的长连接加推送组合方案，以及在弱网环境大数据传输的优化实践。

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在即时通讯研发当中，音视频通话对实时性要求很高，但可以容忍一定的丢包，所以选择 UDP 私有协议来做为底层的传输协议。如果只是普通的 IM 消息，对网络情况其实不是太敏感，最多也就是慢一点，菊花转的久一点。但对于这种视频电话，如果网络差了，发生了经常性卡顿，或者是延迟很高，图像出现花屏，音视频不同步了，这个功能其实也就相当于废弃了。而且，音视频数据量本身也比较大，在弱网环境下发生问题的概率就更大了。
为了提高弱网下的实时音视频的通话效果，需要使用相关方案来做 QoS 保障：主要包括了基于 UDP 协议的拥塞控制、前向纠错 FEC 技术及相关的重传技术。同时网络层需要能够实时的探测到网络状态，作为底层调整 QoS 策略的依据，同时需要回调上层，来动态调整音视频的码率，做到音视频码率自适应。通过上面的 QoS 保障，实际测试在 60% 的随机丢包弱网环境下，音视频通话还能够正常进行。
下面再来看看对于 HTTP 的优化。图片语音是 IM 的必需元素，而且本身数据比较大。在弱网环境下，快速的上传下载，更少的等待时间可以带来更好的用户体验。

断点续传可以减少因网络原因导致的重复传输，减少传输时间，节省流量。
图片预加载技术可以根据不用网络情况，在收到消息后，就加载不同素质的预览图片，甚至直接将原图预加载，做到用户点开即看。
图片和语音文件并没有通过长连接收发，而是通过 HTTP 去做上传下载。传统上通过 HTTP 上传时，文件会分为一片一片，传完一片，收到回包，才会穿下一个分片，一直到最终传输完成。可以看到，服务器返回 ack 这段时间，上传通道其实是空闲的，如果把这段时间利用起来，可以节约不少上传时间。Pipeline 就是为此而来。通过重叠利用 http 请求的响应等待时间，加快传输速度。使用 Pipeline，需要修改 HttpClient，同时还需要服务器提供支持。视网络具体情况，使用 Pipeline 后，一次上传可以减少 20% 至 30% 的时间。
常规发送语音消息需要这几步，先录音，然后计算 hash 值，然后上传，上传完毕后，服务器计算一下校验和，通过后语音消息发送成功。在前面录制语音时，网络其实也是空闲的。把这段时间利用起来，则可以减少后面上传步骤的时间。优化后，流程就变成这样。在录制的过程中，每录完一段，就作为一个分片直接上传。直到最后录完，计算好 hash，再把最后一个分片带上 hash 信息上传。这里除了客户端的改动，也是需要服务器支持。服务器在开始接收时，很多信息都不明确，需要开辟缓存来记录整次上传过程。对于比较差的网络，边录边传的效果会更好，毕竟纯语音的比特率并不高，基本都能做到录完就传完。

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