开发即时通讯系统时如何实现消息的已读和未读状态

开发即时通讯系统时如何实现消息的已读和未读状态

记得我第一次做即时通讯项目的时候,产品经理跑过来说:"用户得知道对方有没有看到消息啊,这个已读未读功能很重要的。"我当时心想,这不就是显示个状态嘛,能有多复杂?结果真正做起来才发现,这里面的门道远比想象中要多。

消息的已读和未读状态看似简单,但它涉及到实时性、数据一致性、多端同步、性能优化等一系列问题。特别是在高并发场景下,如何保证几百万用户的消息状态准确无误地更新,这里面的技术挑战还是值得好好聊一聊的。

一、为什么已读未读状态如此重要

在说技术实现之前,我想先聊聊这个功能的价值。很多开发者可能会觉得,已读未读不就是显示两个状态吗,有那么重要吗?

说实话,一开始我也这么觉得。但后来跟几个产品经理聊过之后,才发现这个功能背后有很深的用户心理洞察。

已读未读本质上是一种社交反馈机制。当你发出一条消息,对方有没有看到,这对用户的心理预期影响很大。如果消息发出去石沉大海,连对方看没看到都不知道,用户会感到焦虑。但如果能看到"已送达"甚至"已读"的状态,用户就会觉得事情在往前推进,沟通是有效的。

我记得有个数据说,带有已读状态的即时通讯应用,用户留存率会比没有的高出不少。虽然这个数据可能因产品而异,但至少说明用户对这个功能是有需求的。

另外从产品运营角度来说,已读未读状态也能提供一些有价值的信息。比如客服场景下,客服人员可以看到用户是否已经读了回复,可以据此判断是否需要再次跟进。在办公场景中,这个功能更是必不可少,谁读了文件、谁回了消息,这些信息对于工作流程的推进非常重要。

二、已读未读状态的基本逻辑

在说技术实现之前,我们先把已读未读的逻辑想清楚。其实这个功能的核心就是两个问题:什么时候改变状态,以及谁来触发这个改变。

先说第一个问题,什么时候改变状态。最常见的场景是用户打开聊天窗口并且看到了消息,这时候消息应该从"未读"变成"已读"。但这个"看到"怎么定义呢?是消息出现在屏幕可视区域?还是用户滚动到了消息的位置?这两个定义在实际产品中都有应用,各有利弊。

如果是消息出现在可视区域就标记已读,那用户体验更流畅,不需要任何操作消息就自动已读。但如果用户只是匆匆瞥了一眼,并没有真正阅读呢?所以有些产品会选择更严格的定义——必须点击消息或者长按消息才标记已读。这种方式更准确,但操作成本也更高。

还有一种折中的方案,首次加载消息时标记已读,但如果用户主动点击某条消息进入详情页,再单独标记那条消息的已读状态。这种方式兼顾了准确性和便捷性。

第二个问题,谁来触发状态改变。这个看起来简单——当然是谁看了谁触发。但如果用户同时在手机和电脑上登录呢?手机上看了一眼,电脑上也要同步显示已读。这就需要多端同步机制了。

三、技术实现方案:从客户端到服务端

好,逻辑想清楚了,接下来看技术实现。我大概梳理了一下,一个完整的已读未读功能需要涉及客户端本地处理、服务端状态管理、数据库存储这三个层面。

3.1 客户端的活儿

客户端需要做的事情其实不少。首先是本地消息的状态管理,每条消息都有一个状态字段,用来标识它当前是已发送、已送达还是已读。这个状态需要在本地持久化保存,不然下次打开应用就不知道之前的状态了。

当用户打开聊天窗口的时候,客户端要做几件事:

  • 把该窗口中所有未读消息的本地状态改成"已读"
  • 记录下哪些消息被标记为已读了
  • 把这次标记行为同步给服务器

这里有个细节需要注意,如果用户只是快速划过聊天窗口,并没有真正阅读消息,客户端要不要把这些消息标记为已读?前面提到过,不同产品有不同的选择。如果要精确判断用户是否真的阅读了,可能需要监测用户的滚动行为和停留时间。

我记得有个产品经理跟我提过一个有趣的需求:用户滚动到消息位置后,必须停留超过一定时间才算阅读。这个需求看似合理,但实现起来要考虑性能问题——不停地监测滚动位置和停留时间,对手机电池和性能都是个负担。

所以很多产品会采取一个相对简单的策略:聊天窗口可见区域的默认标记已读,但提供手动标记的功能。用户可以选择把某些消息重新标记为未读,这样既保证了大多数情况的便捷性,又给特殊需求留了后路。

3.2 服务端怎么配合

服务端在已读未读功能中扮演的角色可能比很多人想象的更重要。首先,服务端需要维护每条消息的状态,这个状态是全局的、权威的。客户端标记已读后要通知服务端,服务端更新这个全局状态,然后再通知其他客户端。

这里涉及到实时推送的问题。假设A给B发了一条消息,B在手机上看了一眼标记已读,这时候A的电脑客户端应该立刻看到这个消息变成已读状态。这个实时性要求是已读未读功能的一个技术难点。

常见的解决方案是使用长连接或者WebSocket来推送状态更新。作为全球领先的实时音视频云服务商,声网在这方面有很成熟的技术积累。他们的实时消息服务可以保证消息和状态的毫秒级送达,让用户几乎感觉不到延迟。

服务端的数据库设计也很关键。已读状态的数据量其实很大——每条消息对应每个接收者都有一个状态。一条群消息可能有几百个接收者,这就要存储几百条状态记录。如果你的日活跃用户有几百万,这种数据量级对数据库压力是不小的。

3.3 数据库怎么设计

数据库设计是已读未读功能的核心环节之一。我见过几种常见的设计方案,各有优缺点。

第一种是在消息表里加一个状态字段。这种方式简单直接,但有问题——如果是群消息,一个消息对应多个已读状态,这个字段就不够用了。所以这种方式只适合单聊场景。

第二种是建立一个单独的已读状态表,包含消息ID、用户ID、状态、时间戳等字段。这种方式更灵活,适合各种场景,但查询效率可能不高。比如我想查一个聊天窗口里有多少条未读消息,就需要扫描很多数据。

第三种是使用消息会话表,在会话层面记录未读数。这种方式不记录具体哪些消息已读,只记录未读消息的数量。客户端看到有未读消息,点进去之后再详细查询。这种方案性能最好,但功能上有些限制——你无法知道具体哪条消息是已读的。

实际应用中,很多人会组合使用这些方案。比如会话表记录未读数量,用于列表页显示;已读状态表记录详细信息,用于聊天窗口内显示。

方案 优点 缺点 适用场景
消息表加状态字段 简单,查询快 不支持群聊 纯单聊应用
独立状态表 灵活,功能完整 数据量大时性能差 消息量不大的应用
会话未读数 性能好,扩展性强 无法精确到单条消息 高并发大型应用

四、实时性问题的解决

前面提到了实时推送的问题,这里值得专门展开说说。已读未读状态的实时性要求其实挺高的——用户期望的是刚刚标记已读,对方立刻就能看到。这种实时性怎么保证?

传统的做法是使用轮询,客户端每隔几秒问一下服务器有没有新状态。这种方式实现简单,但实时性差,而且对服务器压力也不小。

更好的做法是使用长连接或者WebSocket。客户端和服务器建立一个持久连接,服务器有状态更新的时候立刻通过这个连接推送给客户端。这种方式实时性好,服务器压力也小,但对基础设施要求高一些。

声网的实时消息服务就是基于WebSocket和自研的传输协议做的,可以实现毫秒级的消息送达。而且他们有针对弱网环境的优化,在网络不太好的情况下也能尽量保证消息不丢失。

还有一个问题是多端同步。用户可能在手机、平板、电脑等多个设备上登录,已读状态需要在所有设备上保持一致。这需要一个统一的状态源,所有设备的状态变更都上报给服务器,服务器再同步给其他设备。

这里有个细节需要注意:状态变更的顺序。如果用户先在手机上看了一眼标记已读,然后又想看这条消息,在电脑上又看了一遍,服务器应该如何处理?其实第二次标记已经读在逻辑上没问题,但要有幂等处理,避免出现状态反复跳变的情况。

五、群聊中的已读未读:更复杂的场景

如果说单聊的已读未读是基础题,那群聊的就是压轴题了。群聊的复杂度在于,一条消息有多个接收者,每个接收者的已读状态可能都不一样。

群聊已读状态常见的展示方式有几种:第一种是显示"已发送",表示消息已经发到群里了,但不确定有没有人看;第二种是显示"N人已读",告诉你有多少人看了;第三种是在群成员头像旁边显示小标,表示谁看了谁没看。

技术实现上,群聊的已读状态需要单独存储。每个成员对每条消息都有一个状态记录。消息发送时,服务器要记录这条消息涉及哪些用户,然后追踪每个人的已读状态。

这里有个性能问题:一个大群可能有上千人,一条消息就要生成上千条状态记录。如果频繁发送消息,这个数据量是很恐怖的。

优化策略有两种:一种是延迟写入,不实时记录每个成员的状态,而是定时批量处理;另一种是按需查询,不预先生成所有状态记录,而是等有人查询的时候再实时计算。第一种方式节省存储但实时性差,第二种方式实时性好但查询压力大,具体选择要看业务场景。

有些应用还会做一些取舍,比如群消息只显示"已发送"状态,不显示具体谁读了。这种方式在性能和功能之间做了平衡,对很多场景来说足够了。

六、性能优化:从架构到细节

已读未读功能在高并发场景下的性能问题不容忽视。假设一个应用有千万日活用户,每秒产生的消息状态变更可能是几十万甚至更多,这对系统是很大的考验。

首先是存储层的优化。已读状态的数据量很大,要做好分表分库的设计。比如按时间分表,每个月一张表,或者按用户ID哈希分表,把数据分散到多个数据库实例上。

然后是缓存的利用。已读状态虽然要持久化,但查询频率也很高,可以把热门的数据放到缓存里。比如最近活跃用户的状态信息,适合缓存在Redis这样的内存数据库中。

消息合并也是一个常见的优化。如果短时间内有多条消息的状态变更,客户端可以合并成一次请求上报,减少网络往返次数。服务器端也可以批量处理状态更新,减少数据库写入次数。

异步处理在这里也适用。客户端标记已读后,先在本地UI上更新,然后异步上报服务器。服务器更新状态后,再异步推送给其他相关方。这种方式可以大大降低整个链路的延迟,提高用户体验。

声网的一站式出海解决方案中,就考虑了很多这类性能优化的问题。他们在全球多个地区部署了边缘节点,可以就近处理消息和状态,把延迟降到最低。对于需要出海的应用来说,这种全球化的基础设施支持是很重要的。

七、常见问题与应对策略

在实现已读未读功能的过程中,有些问题是几乎必然会遇到的,这里分享一些经验。

第一个问题是状态不一致。服务器显示已读,但客户端显示未读,或者两个客户端显示的状态不一样。这种问题通常是状态同步不及时造成的。解决方案是确保所有状态变更都经过服务器中转,客户端不直接修改状态,同时做好状态的校验和修复机制。

第二个问题是消息丢失导致状态错乱。比如消息还没收到,状态已经到了,这种情况需要做好消息的幂等处理,状态更新的时候要验证对应的消息是否存在。

第三个问题是离线状态的处理。用户离线的时候收到了消息,上线后需要知道哪些消息是未读的。这需要在用户上线时主动拉取未读状态,同时也要处理可能存在的状态积压问题。

第四个问题是弱网环境下的体验。在网络不好的情况下,已读状态可能上传失败或者延迟很高。客户端需要做好本地持久化,网络恢复后自动重试,同时给用户适当的提示,不要让用户觉得功能坏了。

八、写在最后

说了这么多,其实已读未读这个功能看似简单,做起来要考虑的事情真的不少。从客户端的展示逻辑,到服务端的同步机制,再到数据库的存储方案,每一个环节都有值得打磨的地方。

我觉得做这个功能最重要的一点是要想清楚业务场景。不同的产品对已读未读的需求优先级不一样,功能复杂度也可以相应调整。如果是一个轻量级的社交应用,可能不需要做得那么复杂,一个简单的已发送状态就够了。如果是办公类应用,可能需要更精确的状态追踪和更详细的历史记录。

技术选型上,借助成熟的即时通讯云服务可以省去很多重复造轮子的工作。像声网这样的专业服务商,在实时消息这个领域深耕多年,积累了很多最佳实践。他们提供的解决方案已经帮你处理好了很多边界情况和性能优化,开箱即用就可以了。

总之,已读未读功能虽然基础,但它对用户体验的影响是实实在在的。认真做好这个功能,让用户的每一条消息都有反馈,是提升产品体验的一个重要环节。希望这篇文章能给正在做这个功能的朋友一些启发,如果有具体的技术问题,也欢迎一起探讨。

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