IM 协议的分析和选取 （XMPP&WebSocket）

IM 业务涉及许多技术点，比如点对点通信，组播，实时语音和视频等等，不同的业务也是需要用不同的协议去实现。近期我们的项目面临许多IM业务 比如 群聊，群语音，群组播等等；有关IM的技术虽然我们有研究一段时间，但是受时间限制就只能先用了第三方でserver。 语音技术不太熟悉，这里就基本的IM通信对我学习到的个别几个协议进行对比和说明（不熟悉的协议我就略过了）。

IM协议和介绍：

1.XMPP

最早听说的IM协议是xmpp，去年我也萌生想要做一个聊天室 这样的想法，几经波折后学长推荐我使用xmpp这个协议。XMPP的前身是Jabber，一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。XMPP目前被IETF国际标准组织完成了标准化工作。标准化的核心结果分为两部分：

（1）核心的xml流传输协议

（2）基于xml流传输的即时通讯扩展应用

看到xml了,这种树形结构表示数据十分清晰，特别是展示类和类，实体之间的关系也十分方便（早期SSH框架中大量使用这个结构）。其实传统的im协议完全可以在通信的时候发送二进制流，传输到server(或者其他点)的时候做解析，但这样一来解析过程复杂 需要自己实现解析协议等。xmpp定义的xml中有很多通用标签和属性，使用者可以遵循这个协议で基础上解析消息等等。当然xmpp也是可以传输数据流的（消息传输本质也是数据流，可能是表现形式是用了xml的数据结构），比如我们需要做文件上传的时候，虽然xmpp有一种方式是直接放到xml里传输（和传递文本一样对待，文本换成流罢了），但是这不实用，之多传递小文件；而xmpp还有种传输方式貌似叫 socket5，可以传输中小型文件。 这里我找了一个socket5方式的传输过程：

 

1.A向B发送请求查询B是否支持字节流。

2.B返回应答

3.A向服务器发送请求，查询可用的代理

4.服务器应答，返回目前disco列表中所有可用的服务项

5.A验证服务器中每一项是否是字节流代理

6.服务器应答每一项的查询结果

7.A发送请求，查询代理服务器的网络地址

8.服务器返回代理服务器的网络地址(包括IP和端口)

9.A通知B代理服务器的地址

10.B与代理进行验证和连接初始化

一旦A通知完B后，B就要主动与代理服务器建立socks5连接。

这种方式也仅仅适合传输中小文件，比如几十秒之内的语音文件（其实我真心不喜欢用im协议去直接传输文件，因为你除了通信还要发文件对server影响有些不好）。所以对于中大型文件，还是要用http传输比较合理。在带宽足够的时候可以选择用im传输较小的文件。

 

 

2.websocket

websocket是在http协议基础之上进行的改进，这里说道http协议，这个协议是无状态的，所以才有了session来充当生命周期（当然一次请求响应也是http协议得一个生命周期）。而websocket和xmpp这种协议则是有状态的，这种状态靠 心跳 来维持，所谓心跳就是客户端服务器在不停的校验对方是否还是持久的，有没有断线。http其实也可以做到这点，HTTP有1.1和1.0之说，也就是所谓的keep-alive，把多个HTTP请求合并为一个，但是Websocket其实是一个新协议，跟HTTP协议基本没有关系。

 

引用这么一张图，他俩之间有交集。

其实websocket在建立连接的时候也是借助了http的，首先你需要用http和客户端建立一次握手，之后的事情就是websocket来处理了，C/S开始持续的检查心跳，一方有断线另一方检测不到心跳，这一次生命周期结束。传输细节可以看看它的协议头。

那么这就有个问题了，我http也能做到你说的这个要求啊，ajax轮询大家应该听说过吧，至少ajax大家有用过，在不影响客户端使用的时候发送异步请求，得到server的响应。这样一来也能做到实时监听客户端和服务器的连接呢。当然长轮询按理说也可以（得不到消息就不响应）。

但是ajax轮询和所谓的长轮询都存在这么几个问题：1.请求一次服务器需要一定的的速度。2.需要高并发，你站着IO资源不放，别人来了就要死了。而且频繁打开关闭http链接也比较消耗资源

所以websocket解决了这方面的问题，只需一次http后面的事儿交给websocket。也就好比我们有个速度很快的接线员（nginx,nodejs），速度较慢的客服（Java,php），我们把消息给接线员，接线员统一给客服服务，同样我们可以和接线员建立长连接，客服可以把消息通过接线员给我们。

websocket可传递的数据形式就多了，他没有官方统一定制的格式，二进制，json字符串都可以。需要我们自己封装。

 

3.做作比较

最后来说说这两个协议

xmpp协议优势在于 它的数据格式和业务协议可扩展性相对较好（xml嘛），而且xmpp有一些成品开源server  比如tigase,openfire等等，客户端也有很多解决方案。但是缺点就是如果你想做并发高，送达率快，的应用，他可能有些乏力，因为xmpp的数据格式也决定了他的处理速度比人慢一点，解析xml的效率可想而知，而且数据冗余也会较多，毕竟不是每个应用都要用到它提供的所有协议，需要我们人为的进行调整。

websocket是近些年来的比较新鲜的协议，支持浏览器。优点是传输量级比较轻，可以自定义json格式，传递轻量级文件等等，特别是提到websocket就和nodejs能扯上，node作为近两年比较火热で一个平台，在速度上有着绝对的优势，这二者搭档可以说IM的性能应该会有很大的保障。但是缺点也就在于他太年轻（同node），许多解决方案不成熟，虽然我找到了一些client的解决方案，但是对于一些不熟悉IM的团队，可能会抛弃他转向xmpp，况且xmpp虽然性能一般但是尚且能支持几千甚至上万的在线量。

其实我还是比较看好websocket的（同样看好nodejs），新技术的发展空间很大，环信等厂商的IM可以看得出是XMPP协议，但是说不定一年后websocket成熟了，自然会开放公用API。如果使用方便效率又高，何乐而不为呢？