好友动态的实现原理

我会推荐一些开发中常用的技术精华文章, 这些技术你可能在工作中用到了, 或者说你以后工作中会用到, 希望给亲们带来帮助!

场景

• 我们现在好多软件都有一个类似朋友圈的功能：微博、微信、QQ…… 只要涉及到好友、粉丝这样的 app 或者是网站，一定有这样的一个功能。那这个功能是怎么样来实现的呢？
• 其实，这个技术已经非常的老了…… 估计快7-8年了。那个时候有一个网站还非常流行，他叫：开心网。大家都在偷菜、抢车位，然后你的好友动态里就会出现 “xxx又抢了车位” 这样的信息。

实现

基础逻辑

如果你有 N 个好友，当他们其中有 K 个人发出了新的信息，你就可以看到按时间倒序的排列的动态。

有些时候，还会根据业务的要求，将某些动态信息进行合并，比如：某几个人都回复了同一个贴子，就可以合并为，“xx1, xx2, xx3 都回复了 yyy 发的贴子《老王真帅》”。这样就使得动态消息看起来不是那么冗长繁杂。

需要领悟的要点

• 好友间的关注关系：单向关注一般称为粉丝, 双向关注一般称为好友。为描述简单，统一称之为好友的关注关系。
• 好友产生动态：好友做了需要记录和展示的动作。
• 动态的聚合：多个好友产生的动态需要合并后展示。

实现原理

1) 推送到信箱

这个是最容易想到的实现方法。假设我有一个信箱，如果我的好友，每次发新的动态的时候，都将他们的动态放一份到我的信箱里。这样，我每次去信箱里看的时候，就能从上到下看完所有的好友动态。

上图演示的就是有新动态的好友将新的动态推送到我的信箱。因为整个过程是信息产生者主动发送的过程，所以这种方式我们就叫做 推(push)，这是一种主动的行为。

• 优点

  • 逻辑简单。这个可以用非常简单的伪代码来表示。

// 向消息箱中添加消息
foreach (Follower f in followerList) {

     f.mailbox.add(myMsg);

}

 - 新动态信息显示及时。在数据量不大的情况下，基本上可以做到实时或者是准实时。这边儿动态一发，那边就可以显示出来。

- 缺点
 - 比如，有一个明星，他有上千万的粉丝，如果他发一个动态……就只能呵呵了。我们简单算一下，如果每个动态推送给好友的时间假定为 1 个毫秒，那么 1000万 条动态顺序推送的话，就需要 `1ms * 1000w = 1ws`  约等于 3个小时。
 - 也就是说，我们的系统什么事情都不做，在保证效率足够高的情况下，将这条动态推送给这个明星的所有关注者，需要 3 个小时。也就是说，最后一个粉丝要动态发生后 3 个小时才能看到。这个时效明显就失去了动态这个产品的意义了。

- 改进
 - 既然串行（一条条的）推很慢，那我们就让推这个动作并行起来。因为推这个动作消耗主要在网络上，而对于推送的机器来讲，CPU 消耗是很低的，所以我们可以通过增加线程的方式，来提高推送的并行度。比如，开 100  个线程来推，这样我们所花的时间是不是就接近于原来的 `1/10` 了呢？
 - 不过，如果有很多明星都同时发动态，我们的线程估计就要爆掉了。既然这个地方会卡在同步的发送上，我们是否可以用异步的方式来推送呢？还记得分布式系统嘛？还记得 `Message Queue` 嘛？我们就可以用这个系统来解决我们的问题。

 - ![file](https://cdn.learnku.com/uploads/images/201609/05/4430/6cOx9SJVxc.png)

 - 当某一个朋友发送了一个新的动态，我们就将这个动态放到一个入口的发送器里 `Poster`，这个发送器立刻将这个动态转发到传送的 `Message Queue（trans-mq）`。`trans-mq` 是多层级联，根据实际用户量来计算。最后一层的 `mq` 是用来做实际更新的 `（update-mq）`。每一个负责一组用户的更新，将相关的动态塞到需要管理的那组用户的信箱里。
 - 比方一个 `update-mq` 管理 100万 用户，那么我们如果有 1亿 用户，就只需要 100个 这样的 `update-mq`，可能就只需要一个 `trans-mq `。当某一个明星有发送新动态的时候，他的 `1000万` 粉丝散落在这 100个 `update-mq` 管理的群组中，每个群组平均就只有 `10万` 个粉丝。如果写入每个 `mailbox` 还是 1个 毫秒，那么 `10万` 个粉丝就只需要 100秒（大概2分钟）。这样，我们就把一个需要几小时处理完成的工作，变成了需要 1-2分钟 需要做的工作。为什么呢？因为他们并行起来工作了！

- 删除消息
 1. 同样的流程还需要走一遍：将删除操作推送到各个信箱；
 2. 全局增加一个删除位，记录所有删除过动态：用户请求的时候，将动态id去这个删除系统里面查，看看是否有删除过。如果有，则过滤掉已经删除的动态。

**2) 用时再拉取**

这第二种方式呢，实际就是一种 `懒人模式（lazy mode）`。他究竟有多懒呢？真的，很懒。如果你的好友发了动态，你永远不登录，这个动态就永远不会推送给你。只有你登录到动态页面，系统才会懒洋洋的把你的好友的动态抽取一遍。

![file](https://cdn.learnku.com/uploads/images/201609/05/4430/lqEYWE3bBO.png)

- 上图获取过程
 1. 用户进入到动态页面（比如：朋友圈）；
 2. 获取好友列表；
 3. 把好友的动态按时间倒排并展示。

- 大家注意到没有，整个过程中，用户已经没有了那个 `mailbox`，取而代之的是动态的去拉取好友的信息。相对于之前聊的主动推送而言，这个就是一个被动的拉取过程。
- 由于是这样的一个工作模式，所以他有他的优点：当我关注了多个大 V 的时候，这些大 V 发动态不再主动推送给我，所以就避免了上千万次的主动推送过程。转而是用户浏览的时候再去获取。这使得我们的系统不会因为大 V 发动态而变得忙碌。
- 不过，如果我们的登录用户很多并且他们都关注了很多其他用户，我们的系统就会有很大压力了：因为，他们要动态获取被关注者的信息并且做聚合。那我们有哪些办法做优化么？
 1. 限制关注的数量：大家可以看到，好多的动态系统一般都限制用户添加好友或者关注的数量。其中有一个原因就有可能是采用了这样拉取动态的手段。限制用户关注量以后，我们系统在合并的时候，就可以减少合并的数量，从而提升效率；
 2. 为每个用户建立动态的缓存：我们可以给每个用户建立一个动态的 `cache`，如果关注他的人取拉取他的动态，就不用每次都从磁盘（或者数据库）拉取，而直接从缓存中获取。从而提升拉取的速度；
 3. 聚合后的动态建立缓存：还是缓存方案，不过这次针对的不是产生动态的人，而是浏览动态的人。一旦拉取过一次以后，我们就将聚合过后的数据做一个缓存，下次再刷新的时候，就直接可以从缓存中获取（特别适合那种手不停的下拉刷新朋友圈的人）
 4. 建立时间更新表：如果我关注了 500 个人，如果平均每个人有 10 个动态，那一次给我 5000 个动态，对于我来讲，我会疯掉……所以，其实从产品上讲，没有必要将所有被关注者的动态都获取来展示，对吧。比如，我们可以获取最近有更新的 20 个或者 50 个被关注者，将他们的动态拉取做展示，对于绝大多数情况就非常适用。那种长期不更新的人，也没必要看，对吧~ 所以，我们可以为每个被关注者建立一个最后更新时间表，然后获取动态前，先看看哪些最近有更新，然后只拉取这些有更新的用户的动态做合并排序就可以了。

### 方法选择思路

- 如果规模小，用最简单的推就可以了；
- 如果规模中等，用简单优化过后的拉也可以了；
- 如果是规模比较大，可以适度考虑优化过后的推或者拉，甚至推拉结合。
- 没有一个完美的架构，只有更适合业务的方案。

### 原文地址