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写在后面
零碎开发的过程中，咱们常常须要实现音讯推送的需要。单端单实例的状况下很好解决（网上有许多教程这里不做开展），但在分布式系统及多端须要推送的状况下该如何解决呢？
在分布式系统中，音讯推送服务端是多实例的。某零碎中一个服务生成一条音讯，这条音讯须要实时推送到多个终端，此时该如何进行无效的 WebSocket 推送呢？首先一起看看如下场景：
假如推送音讯由音讯实例 2 产生，然而终端真正连贯的音讯实例是实例 1 和实例 3，并没有连贯到生产音讯的实例 2，零碎是如何将实例 2 的音讯同步推送到终端 1 和终端 2 的呢？下文将详细描述。
基本原理
为了满足需要，咱们采纳 Redis 做协同中间件，用于存储用户信息、生成用户连贯的唯一性标识以及 pod address，音讯的生产者实例通过订阅 Redis 获取终端连贯的唯一性标识和 pod address，并告诉到对应的音讯实例，最终由相应连贯终端的音讯实例通过 WebSocket 将音讯发推送到用户终端。具体流程如下图：
为了实现构想，咱们结构了两个组件：Client、ClientManager，实现逻辑如下。
服务端实现
Client
Client 组件的作用，是当用户与音讯服务中某个实例建设连贯后，治理这个连贯的信息，这里通过一个 Golang 构造体来定义：
type Client struct {
UUID string
UserID string
Socket *websocket.Conn
Send chan []byte}构造体中的数据类型阐明如下：
- UUID：对连贯进行唯一性的标识，通过此标识能够查找到连贯信息。
- UserID：用户 ID。
- Socket：连贯对象。
- Send：音讯数据 channel。
咱们为 Client 构造体实现了两个办法：Read、Write 来解决音讯的承受和发送。
Read 办法
Read 办法比较简单，从终端接管申请音讯后，音讯实例通过 WebSocket 回应接管音讯状态，并不返回申请后果。后果通过 Write 办法返回。
func (c *Client) Read(close, renewal chan *Client) {defer func() {close <- c}()
for {_, message, err := c.Socket.ReadMessage()
if err != nil {break}
// ...
// message logic
}
}
Write 办法
Write 办法将申请后果返回给终端。Client 会监听 send channel，当 channel 有数据时，通过 socket 连贯将音讯发送给终端。
func (c *Client) Write(close chan *Client) {
for {
select {
case message, ok := <-c.Send:
if !ok {return}
c.Socket.WriteMessage(websocket.TextMessage, message)
case <-c.Ctx.Done():
return
}
}
}
ClientManger
ClientManager 组件相当于连接池，能够治理所有的终端连贯，并提供注册、登记、续期性能。
type ClientManager struct {
sync.RWMutex
Clients map[string]*Client
Register chan *Client
Unregister chan *Client
Renewal chan *Client
}构造体的数据类型阐明如下：
- Clients：是一个汇合，用于存储创立的 Client 对象。
-
Register：注册的 channel。
- 把连贯注册到 Clients 中，并通过 key-value 退出 Client 汇合中，key 是连贯的唯一性标识，value 是连贯自身。
- 把连贯的唯一性标识和用户的 ID 以及建设连贯的 pod address 信息，存储到 Redis 中。
-
Unregister：登记的 channel。
- 从 ClientManager 组件的 Clients 汇合中移除连贯对象。
- 删除 Redis 对应的缓存信息。
- Renewal：续期的 channel，用于对 Redis 的键续期。
ClientManager 提供了一个 Start 办法，Start 办法提供监听注册、登记以及续期的 channel，通过监听这些 channel 来治理创立的连贯对象。当这些 channel 有数据时，执行对应的操作。
func (manager *ClientManager) Start(ctx context.Context) {
for {
select {
case conn := <-manager.Register:
manager.Lock()
manager.Clients[conn.UUID] = conn
manager.Unlock()
_, err := manager.affair.Register(ctx, &RegisterReq{
UserID: conn.UserID,
UUID: conn.UUID,
IP: manager.IP,
})
case conn := <-manager.Unregister:
_, err := manager.affair.Unregister(ctx, &UnregisterReq{
UserID: conn.UserID,
UUID: conn.UUID,
})
conn.Socket.Close()
close(conn.Send)
delete(manager.Clients, conn.UUID)
case conn := <-manager.Renewal:
//...
// Key renewal to Redis
}
}
}
音讯推送
当一个音讯服务实例生产用户的音讯，须要推送音讯给终端时，推送步骤如下：
- 依据 UserID 从 Redis 读取数据，失去连贯唯一性标识和 pod address 地址，这些信息是在终端第一次与音讯实例建设连贯的时候写入 Redis 的。
- 此时依据 pod address，向对应的音讯服务实例发送申请。
- 相应的音讯服务实例接管到申请。
服务端接管申请的解决逻辑如下：
- 依据传递过去连贯唯一性标识的参数，找到标识对应的连贯。咱们为 ClientManager 提供了一个 Write 办法。
此办法用到 ClientManager 组件的 Clients 汇合，依据唯一性标识找到对应的 Client。再利用 Client 的 SendOut 办法，写出数据到终端。
func (manager *ClientManager) Write(message *Message) error {manager.RLock()
client, ok := manager.Clients[message.Recipient]
manager.RUnlock()
if !ok {return errors.New("client miss [" + message.Recipient + "]")
}
return client.SendOut(message)
}- 定义 Client 的 SendOut 办法。
此办法只负责：把接管到的音讯转换为字节数组后，发送 Client 的 Send Channel 中。
func (c *Client) SendOut(message *Message) error {content, err := json.Marshal(message.Content)
if err != nil {return err}
c.Send <- content
return nil
}- 发送数据到终端。
前文 Client 组件的 Write 办法中，已阐明 send channel 中有数据时，便会读取 channel 产生的数据，并通过连贯对象返回数据给对应的终端。
总结
以上是 Web Socket 推送音讯给终端的次要思路：通过 Redis 把用户的信息以及连贯的标识和 pod address 存储起来，当某个音讯服务实例产生音讯，从 Redis 读取信息，告诉连贯着终端的音讯服务实例，再由这些服务实例通过 WebSocket 对象给终端发送音讯。全象云低代码平台也集成了音讯的实时推送，用户应用平台时能及时获取最新消息状态。
下期咱们将为大家带来 Knative Serving 自定义弹性伸缩，请大家继续关注。
作者
周慧婷 青云全象云软件开发工程师