# message-pusher

**Repository Path**: TenzT/message-pusher

## Basic Information

- **Project Name**: message-pusher
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2020-09-19
- **Last Updated**: 2020-12-19

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 消息推送系统
## 需求分析与技术选型
### 背景
- 浏览器的直播间的弹幕系统

### 业务模型及技术挑战
- 假设一个直播间里在线人数达到100万
- 每秒发送弹幕1000条
- 单个直播间推送频率：100万 * 1000条/秒 = 10亿

### 模式选择
- 拉模式：客户端定时轮询服务端接口
    - 如果数据更新频率低，则大多数请求是无效的
    - 如果在线用户数量多，则服务端的查询负载很高（相当于一个DDoS攻击了）
    - 拉模式是定时的，时效性不高
- *推模式：仅当数据有效时才推送
    - 需要维护维护大量的在线长连接
    - 数据更新后高时效

### 协议选择
- WebSocket
    - 浏览器支持的socket变成，轻松维持服务端的长连接
    - 基于TCP的一个你哟功能层协议
    - 有丰富的类库，技术成本低

## WebSocket协议与交互
### 通信流程
    - upgrade(client-->server): 客户端和服务端利用HTTP实现握手操作，在header里面带了一个`Upgrade:websocket`字段，表示向websocket协议转换
    - switching(server-->client): 握手确认后，这时TCP连接没有断开，只是上层协议换成了websocket
    - message(client<-->server): websocket消息
### 传输原理
    - 协议升级后，复用原来的socket
    - 上层传递message即可


## Go服务器开发
- close一个通道：从已经关闭的通道数据或者正在接收数据时，将会接收到通道值内置的零值，停止阻塞并返回。
- 为什么需要一个isClosed的标志位？服务器拉起的各个协程通过一个关闭通道来获知服务器是否关闭，但是一个通道只能被关闭一次（不可重入），因此需要设置标志位保证通道只被关闭一次。


## 千万级弹幕系统
### 性能瓶颈
- 内核瓶颈
    - 推送量大：linux内核发送TCP的极限包频～=100万/秒
- 锁瓶颈
    - 需要维护在线用户集合，通常好似一个字典结构
    - 推送消息即遍历整个集合，顺序发送消息，耗时长
    - 推送期间，在线用户集合是会变的
- CPU瓶颈
    - json编解码非常耗费CPU资源

### 解决方案
- 内核优化
    - 减少网络小包的发送，把同一秒内的N条消息合并成一条。合并后推送次数值等于在线连接数
- 锁瓶颈
    - 大变小：维护多个在线用户集，每个集合有自己的锁，将连接打散到不同的集合中，每个集合有自己的锁
    - 多线程并发推送多个集合，避免锁竞争
    - 读写锁取代互斥锁
- CPU瓶颈
    - json编码前置，1次消息编码+100万次推送

# 揭秘分布式架构
- 单机瓶颈
    - 维护海量长链接话费内存
    - 消息推送瞬间消耗大量CPU资源
    - 网络带宽是主要瓶颈
- 网管集群
    - 将连接打散到不同机器上，这种一般堆Nginx做LB