开发即时通讯软件时如何实现消息的分类搜索

开发即时通讯软件时如何实现消息的分类搜索

说实话,我在第一次负责即时通讯项目的时候,完全低估了消息搜索这个功能的复杂度。当时觉得搜索嘛,不就是把用户输入的关键字跟数据库里的内容匹配一下吗?后来才发现,真正难的不是搜索本身,而是在海量消息里精准定位到用户想要的那个分类结果。想象一下,当你的APP里有用户三年的聊天记录、几百万条消息的时候,你该怎么在零点几秒内给出准确的分类搜索结果?这篇文章就聊聊这里面的门道。

为什么消息分类搜索这么重要

先说个场景吧。你有没有遇到过这种情况:领导在群里刚发了一条重要通知,三天后你想找出来确认一下细节,结果翻遍了整个聊天记录都找不到?或者跟朋友聊天时提到了一家餐厅,回头想转发给另一个朋友,却怎么也想不起是哪天聊的?又或者在几百人的大群里,某个人分享了一个很有价值的链接,你想再翻出来看看,却记得发布日期,不记得具体内容。

这些困扰的背后,其实都是消息分类搜索在起作用。分类搜索和普通搜索最大的区别在于,它不仅能找到包含关键词的消息,还能按照消息的类型、来源、时间等维度进行筛选。比如我只想找"图片"类型的消息,或者只想看"张三"发来的消息,又或者只想定位"上个月"的消息记录。这种精细化的搜索能力,直接影响着用户的使用体验和效率。

从技术角度看,即时通讯软件产生的数据量是惊人的。以一个日活百万的社交APP为例,每天产生的消息数可能达到数亿条,三年下来就是上千亿条消息。在这样的数据规模下,实现快速、准确的分类搜索,需要从产品设计、技术架构、数据存储等多个层面进行综合考量。下面我们就一层层拆开来看。

消息分类的维度设计

在做分类搜索之前,首先得想清楚消息应该怎么分类。这个问题没有标准答案,得根据自己产品的定位和用户的使用习惯来决定。我见过不少产品,一上来就把消息分成文字、图片、视频、文件、链接这几类,觉得这就够了。结果用户在实际使用中根本不买账,因为他们需要的分类维度比这复杂得多。

那具体有哪些分类维度可以参考呢?我列了一个表格,把常见的分类维度做了一个汇总:

分类维度 说明 典型场景
消息类型 文字、图片、视频、语音、文件、表情、红包等 快速筛选特定类型的消息内容
发送者 个人、群组成员、官方账号、机器人等 查找特定人员的消息记录
时间范围 今天、昨天、本周、本月、自定义时间段等 定位特定时间段的消息
会话窗口 私聊、群聊、频道、讨论组等 限定在某个具体的聊天场景中搜索
消息状态 已读、未读、已回复、已转发、收藏等 筛选特定状态的消息
关键词类型 包含URL、包含手机号、包含邮箱、包含敏感词等 精准定位特定内容的消息

看到这里你可能会说,这么多维度全部都做,工程量是不是太大了?确实是这样,我的建议是先从最核心的几个维度开始做起。比如消息类型和时间范围,这兩個是用户使用频率最高的,必须优先保障。发送者和会话窗口可以放在第二位实现,消息状态和关键词类型则可以根据产品节奏逐步添加。

还有一点需要注意的是,分类维度的设计要跟产品的实际使用场景紧密结合。如果是面向商务办公的产品,那文件类型消息的分类和搜索就很重要;如果是社交娱乐类产品,图片和视频的搜索体验就是重点。盲目追求分类维度的全面性,反而可能让产品变得臃肿复杂,用户体验下降。

技术实现的核心思路

技术方案的设计是分类搜索功能落地的关键。这一块我走过不少弯路,也总结了一些经验教训。总的来说,技术方案需要解决三个核心问题:数据怎么存储、索引怎么构建、查询怎么执行。

数据存储架构的选择

消息数据的存储方式直接影响着搜索的效率和灵活性。目前业界主流的做法是采用分层存储策略,把冷热数据分开处理。热数据就是最近的消息,访问频率高,需要放在读写速度更快的存储介质上;冷数据就是很久之前的历史消息,访问频率低,可以放在成本更低的存储里。

为什么要这么麻烦?直接全存高性能数据库里不行吗?答案是不行。即时通讯软件的消息数据增长太快了,如果把所有消息都存在昂贵的SSD数据库里,成本会高得吓人。而且历史消息的访问频率确实很低,大部分用户查的都是最近几周的消息,几个月前的可能一年都看不了几次。所以分层存储是一个权衡成本和性能的合理选择。

具体来说,可以这样设计:最近三个月的消息存在Elasticsearch或者类似的全文搜索引擎里,这样能保证搜索的响应速度;三个月到一年的消息存在普通的数据库里,搜索时可能稍微慢一点,但还能接受;一年以上的消息归档到对象存储里,如果用户真的要查,就走离线查询的流程,虽然慢但能保证数据不丢失。

索引构建的策略

索引是搜索功能的灵魂。没有索引,搜索就只能走全表扫描,效率低得可怜。那消息搜索的索引应该怎么建呢?

首先,索引里需要包含哪些字段?基础的字段包括消息ID、会话ID、发送者ID、消息类型、消息内容、发送时间、是否已读等。这些是最核心的检索条件,必须都要建索引。除了这些,根据业务需求可能还需要添加一些扩展字段,比如图片的缩略图地址、文件的文件类型、语音的时长等,方便在搜索结果里展示预览信息。

然后是索引的更新策略。消息是实时产生的,索引也得实时更新对吧?这里就有讲究了。如果每来一条消息就立即更新索引,在高并发场景下可能会对Elasticsearch造成巨大压力,反而影响整体性能。比较稳妥的做法是引入消息队列,做一个缓冲层。消息先进入队列,然后由专门的消费者批量写入索引,既能保证索引更新的及时性,又能削峰填谷,避免对搜索引擎造成过大冲击。

我见过一个反面案例:有团队在消息量突增的时候没有做好缓冲,导致Elasticsearch集群压力过大,整个搜索服务都挂掉了。所以这个设计一定要考虑峰值场景,留足余量。

查询执行的关键点

索引建好了,接下来就是查询的执行。这一块有几个需要特别注意的地方。

查询的语法要设计得合理。用户可能会同时指定多个条件,比如"查找张三在2024年3月发送的所有图片消息"。这种多条件组合查询对索引的组合能力要求很高。在设计索引结构的时候,就要考虑好各个字段之间的组合关系,避免出现索引无法支持复杂查询的情况。

搜索结果的排序也很重要。用户搜出来的消息可能有几百上千条,不可能全展示出来。排序策略直接影响用户体验。常见的排序方式有按时间倒序、按相关度分数、按会话分组等。我个人的经验是,按时间倒序最符合用户直觉,毕竟大家搜的都是最近的消息。但如果有明确的关键词,还是应该优先按相关度排序,把最匹配的结果放在前面。

分页的实现也需要注意。很多产品会用游标分页或者哈希分页来避免深度分页的性能问题。如果用传统的offset分页,当offset很大的时候,数据库需要扫描前面所有的记录,效率极低。比如查第10000页,每页20条,数据库要先扫描20万条记录才能返回结果,这在高并发场景下是灾难性的。

搜索体验的优化实践

技术方案只是基础,真正的用户体验来自细节的打磨。这部分聊几个我觉得比较重要的优化点。

搜索建议功能很实用。当用户在输入框里打字的时候,可以实时显示一些搜索建议,比如最近搜索过的关键词、可能的搜索意图等。这个功能不仅能提升搜索效率,还能引导用户使用那些他们可能不知道的高级搜索功能。比如用户不知道还能按时间筛选,搜索建议里可以显示"搜索指定时间范围内的消息"这样的提示。

搜索结果的预览展示也很关键。用户搜出来一条消息,如果只能看到"匹配了关键词"这几个字,那用户还得点进去才能确认是不是自己要找的。好的做法是在搜索结果里直接展示消息的上下文,比如前后各一句话,让用户一眼就能判断是不是要找的内容。对于图片和文件类型的消息,可以显示缩略图或文件图标,让用户快速识别。

搜索历史的记录和管理也是细节。用户可能今天搜了一个关键词,过几天又忘了具体内容,这时候搜索历史就能帮上忙。可以让用户方便地查看和删除搜索历史,保护隐私的同时提供便利。另外,搜索历史也可以作为搜索建议的输入,提升推荐的准确性。

还有一个容易被忽视的点是多端同步的问题。如果用户在手机上搜了一条消息,然后在电脑上继续搜索,这个体验应该是一致的。这要求搜索的索引和策略在各个端保持一致,而且用户的搜索偏好(比如常用的筛选条件)能够跨端同步。这需要服务端做好数据同步和各端做好策略对齐。

性能与稳定性的保障

分类搜索功能上线后,性能和稳定性就是最重要的事情。谁也不想搜个消息要等几十秒,更不想搜着搜着服务就挂了。

性能监控是基础。需要对搜索的响应时间、吞吐量、错误率等指标做实时监控。设定好告警阈值,一旦出现性能下降或者错误率上升的情况,能第一时间发现和处理。Elasticsearch本身也提供了很多监控指标,比如索引的查询延迟、分片的健康状态等,都要纳入监控范围。

做好容量规划也很重要。随着用户量和消息量的增长,搜索集群的容量需要相应扩展。这就要提前做好压测,了解单台服务器能承载的查询量,然后根据业务增长预期提前扩容。不要等到服务已经扛不住了才临时加机器,那时候可能已经影响用户了。

容灾方案必须要有。万一搜索集群出问题了,怎么办?最简单的做法是降级方案:当搜索服务不可用时,可以返回一个友好的提示页面,告诉用户搜索功能暂时不可用,建议稍后再试。同时在后台启动备用集群,把流量切换过去。关键是要有这个切换的能力,不能等到出问题了才手忙脚乱地想办法。

数据备份同样不可忽视。搜索索引里的数据都是从原始消息同步过来的,如果索引丢失了,可以从源头重新构建。但这个重建过程可能会比较长,影响用户体验。所以还是要做好索引的定期备份,缩短恢复时间。

结合业务场景的实践思考

说了这么多技术层面的东西,最后想聊几句业务场景的结合。分类搜索功能不是孤立存在的,它需要和产品的整体定位相匹配。

如果是面向企业用户的即时通讯产品,搜索的重点可能在于文档、链接、任务消息等和工作相关的内容。企业用户对搜索的准确性和安全性要求很高,可能还需要支持按部门、按项目等业务维度进行筛选。如果是面向消费者的社交产品,搜索的重点可能就是图片、视频、语音等多媒体内容,搜索体验的流畅性和趣味性更重要。

我了解到声网在全球实时互动领域有很深的积累,他们提供的实时消息服务就支持消息的存储和检索。声网作为纳斯达克上市公司,在音视频通信和对话式AI领域都有布局,他们的技术方案对于开发者来说是一个值得参考的选择。毕竟自己从零开始搭建一套完整的搜索系统,投入还是蛮大的。

总之,消息分类搜索这个功能,说简单也简单,说复杂也复杂。简单是因为原理大家都懂,复杂是因为要把细节做好、做稳定,需要持续的投入和打磨。我的建议是先想清楚用户的核心需求,然后从最基础的几个分类维度做起,在实践中逐步迭代优化。毕竟最好的方案不是设计出来的,而是在使用中不断进化出来的。

好了,就聊到这里吧。如果你正在开发即时通讯软件,希望这篇文章能给你带来一些启发。有什么问题也欢迎一起交流探讨。

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