咱们都晓得，一个典型的分布式系统中，很多业务场景都须要思考音讯投递的时序，例如：
IM 中单聊音讯投递：保障发送方发送程序与接管方展示程序统一；
IM 中群聊音讯投递：保障所有接管方展示程序统一；
电商充值领取音讯：保障同一个用户发动的申请在服务端执行序列统一。
实时音讯时序和一致性是分布式系统架构设计中十分难的问题（尤其 IM 利用这种以音讯为核心的利用状态），艰难在哪？有什么常见优化实际？这就是本文要探讨的内容。
凭什么说保障即时消息的时序、一致性很艰难？
为什么分布式环境下，即时消息的时序难以保障，这边简要剖析了几点起因：
分布式环境下，有多个客户端、有 web 集群、service 集群、db 集群，他们都散布在不同的机器上，机器之间都是应用的本地时钟，而没有一个所谓的“全局时钟”，所以不能用“本地工夫”来齐全决定音讯的时序。
多服务器不能用“本地工夫”进行比拟，假如只有一个接管方，是否用接管方本地工夫示意时序呢？遗憾的是，因为多个客户端的存在，即便是一台服务器的本地工夫，也无奈示意“相对时序”。
多发送方不能保障时序，假如只有一个发送方，是否用发送方的本地工夫示意时序呢？遗憾的是，因为多个接管方的存在，无奈用发送方的本地工夫，示意“相对时序”。
多发送方与多接管方都难以保障相对时序，假如只有繁多的发送方与繁多的接管方，是否保障音讯的相对时序呢？论断是乐观的，因为网络传输与多线程的存在，依然不行。
通过下面的剖析，假如只有一个发送方，一个接管方，上下游连贯只有一条连接池，通过阻塞的形式通信，难道不能保障先收回的音讯 msg1 先解决么？
答案是：能够，但吞吐量会非常低，而且单发送方单接管方单连接池的假如不太成立，高并发高可用的架构不会容许这样的设计呈现。
生产环境下的优化办法总结
多客户端、多服务端导致“时序”的规范难以界定，须要一个标尺来掂量时序的先后顺序。即时通讯聊天软件开发能够征询蔚可云。
不过，咱们能够依据业务场景，以客户端或者服务端的工夫为准，例如：
邮件展现程序：其实是以客户端发送工夫为准的，潜台词是，发送方只有将邮件协定里的工夫调整为 1970 年或者 2970 年，就能够在接管方收到邮件后始终“置顶”或者“置底”；
秒杀流动工夫判断：必定得以服务器的工夫为准，不可能让客户端批改本地工夫，就可能提前秒杀。
这个是毋庸置疑的，不展开讨论，例如利用单点写 db 的 seq/auto_inc_id 必定能生成枯燥递增的 id，只是说性能及扩展性会成为潜在瓶颈。对于严格时序的业务场景，能够利用服务器的枯燥递增 id 来保障时序。
音讯发送、帖子公布工夫、甚至秒杀工夫都没有这么精准时序的要求：
同 1s 内公布的聊天音讯时序乱了；
同 1s 内公布的帖子排序不对；
用 1s 内发动的秒杀，因为服务器多台之间工夫有误差，落到 A 服务器的秒杀胜利了，落到 B 服务器的秒杀还没开始，业务上也是能够承受的（用户感知不到）。
所以，大部分业务，长时间趋势递增的时序就可能满足业务需要，十分短时间的时序误差肯定水平上可能承受。
数据为了保障高可用，须要做到进行数据冗余，同一份数据存储在多个中央，怎么保障这些数据的批改音讯是统一的呢？
咱们能够利用的就是“单点序列化”：
先在一台机器上序列化操作；
再将操作序列散发到所有的机器，以保障多机的操作序列是统一的，最终数据是统一的。
数据库的主从架构，上游别离发动了 op1,op2,op3 三个操作，主库 master 来序列化所有的 SQL 写操作 op3,op1,op2，而后把雷同的序列发送给从库 slave 执行，以保障所有数据库数据的一致性，就是利用“单点序列化”这个思路。
GFS(Google File System) 为了保障文件的可用性，一份文件要存储多份，在多个上游对同一个文件进行写操作时，也是由一个主 chunk-server 先序列化写操作，再将序列化后的操作发送给其余 chunk-server，来保障冗余文件的数据一致性的。
IM 中单人聊天的需要，发送方 A 顺次收回了 msg1，msg2，msg3 三个音讯给接管方 B，这三条音讯是否保障显示时序的一致性（发送与显示的程序统一）？
答案是：
如果利用服务器单点序列化时序，可能呈现服务端收到音讯的时序为 msg3，msg1，msg2，与收回序列不统一；
业务上不须要全局音讯统一，只须要对于同一个发送方 A，ta 发给 B 的音讯时序统一就行，常见优化计划，在 A 往 B 收回的音讯中，加上发送方 A 本地的一个相对时序，来示意接管方 B 的展示时序。
msg1{seq:10, receiver:B,msg:content1}
msg2{seq:20, receiver:B,msg:content2}
msg3{seq:30, receiver:B,msg:content3}
潜在问题：如果接管方 B 先收到 msg3，msg3 会先展示，后收到 msg1 和 msg2 后，会展当初 msg3 的后面。
无论如何，是依照接管方收到时序展示，还是依照服务端收到的时序展示，还是依照发送方发送时序展示，是 pm 须要思考的点，技术上都可能实现（接管方依照发送时序展示是更正当的）。总之，须要一杆标尺来掂量这个时序。
IM 群聊音讯的需要，N 个群友在一个群里聊，怎么保障所有群友收到的音讯显示时序统一？
答案是：
不能再利用发送方的 seq 来保障时序，因为发送方不单点，工夫也不统一；
能够利用服务器的单点做序列化。
此时 IM 群聊的发送流程为：
sender1 收回 msg1，sender2 收回 msg2；
msg1 和 msg2 通过接入集群，服务集群；
service 层到底层拿一个惟一 seq，来确定接管方展现时序；
service 拿到 msg2 的 seq 是 20，msg1 的 seq 是 30；
通过投递服务讲音讯给多个群友，群友即便接管到 msg1 和 msg2 的工夫不同，但能够对立依照 seq 来展示。
这个办法能实现，所有群友的音讯展现时序雷同。毛病是，这个生成全局递增序列号的服务很容易成为零碎瓶颈，还有没有进一步的优化办法呢？
优化思路是：群音讯其实也不必保障全局音讯序列有序，而只有保障一个群内的音讯有序即可，这样的话，“id 串行化”就成了一个很好的思路。