靠谱聊天软件技术文档
1. 软件概述与设计目标
靠谱聊天软件是一款面向个人与企业用户的即时通讯工具，支持文本、文件、音视频等多种形式的信息传输，核心设计目标包括高安全性、低延迟通信与跨平台兼容性。通过客户端-服务器架构实现消息的实时转发与存储，确保用户在不同设备间无缝切换会话。软件内置端到端加密技术，结合动态密钥管理，防止数据泄露（参考10的加密模型）。
从设计理念上，靠谱聊天软件遵循“功能模块化、协议标准化”原则，支持快速迭代与扩展。例如，文件传输模块根据大小分为服务端转发与点对点直连模式（类似3的文件处理策略），既节省服务器资源，又提升大文件传输效率。
2. 系统架构设计
2.1 整体架构
靠谱聊天软件采用分层分布式架构，分为客户端、网关层、业务逻辑层与数据存储层（图1）：
客户端：支持Android、iOS、Web及桌面端，基于统一通信协议实现多端同步。
网关层：负责负载均衡与协议解析，支持TCP长连接与WebSocket两种接入方式。
业务逻辑层：处理用户认证、消息路由、文件分片等核心功能。
数据存储层：使用MySQL集群存储用户关系，Redis缓存会话状态，MinIO管理文件资源。
此设计参考了10的即时通讯系统架构，通过模块化分工提升系统可靠性。
2.2 核心通信模型
客户端之间通过服务器进行消息中转，服务器为每个用户分配唯一ID（UID）与设备ID（CID），确保消息精准投递。例如，用户A发送消息至用户B的流程为：
1. 消息经客户端加密后发送至网关。
2. 网关解析协议并转发至业务层。
3. 业务层验证权限后存入消息队列，并推送给目标用户设备。
3. 核心功能模块设计
3.1 登录与身份认证
登录方式：支持手机号+验证码、第三方OAuth登录。
Token生成机制：采用动态密钥组合（UID+CID+时间戳），通过AES加密生成Token（示例代码参考10）：
java
public static String generateToken(String uid, String cid) {
String rawToken = uid + "|" + cid + "|" + System.currentTimeMillis;
return AES.encrypt(rawToken, SECRET_KEY);
会话管理：服务器维护Session表，记录用户在线状态与设备信息，支持多设备同时登录。
3.2 消息传输与存储
消息类型：文本、图片、文件（≤2MB由服务器转发，＞2MB启用P2P直连）。
可靠性保障：采用ACK确认机制与消息重传策略，确保消息不丢失。
存储策略：云端消息保留30天，本地客户端按需缓存。
3.3 文件传输优化
分片传输：大文件拆分为1MB分片，支持断点续传。
加密传输：文件内容使用TLS 1.3加密，元数据通过HMAC签名防篡改。
4. 接口与协议规范
4.1 通信协议设计
靠谱聊天软件自定义二进制私有协议，格式如下（参考10）：
+++++
| 魔数(8B) | 版本(8B) | 信号类型(8B) | 子信号(8B) |
+++++
| 消息长度(32B) | 消息ID(16B) | 负载数据(可变长度) |
+++++
魔数：固定为`0x4B505A`，用于识别协议合法性。
信号类型：定义登录（0x01）、消息（0x02）、文件（0x03）等操作。
4.2 RESTful API示例
发送消息：
POST /api/message/send
Headers: { "Authorization": "Bearer " }
Body: { "to_uid": "user123", "content": "Hello", "type": "text" }
获取历史记录：
GET /api/message/history?start_time=&limit=100
5. 配置与部署要求
5.1 客户端配置
硬件要求：
移动端：CPU≥4核，内存≥2GB，Android 8.0+/iOS 12+。
PC端：x86_64架构，Windows 10/macOS 10.15+。
开发环境：Android Studio/Xcode/VSCode，JDK 11+/Node.js 14+。
5.2 服务端部署
服务器配置：
网关层：4核8GB，Ubuntu 20.04，Nginx 1.18+。
业务层：8核16GB，Spring Boot 2.5+/Docker。
数据库：MySQL 8.0集群，Redis 6.2哨兵模式。
网络要求：带宽≥100Mbps，延迟＜50ms。
6. 安全与性能优化
6.1 安全机制
端到端加密：使用Signal协议库，消息内容仅收发双方可解密。
防重放攻击：消息ID全局唯一，服务器记录已处理ID列表。
审计日志：记录用户操作与异常事件，支持事后追溯。
6.2 性能指标
并发能力：单网关支持10万长连接，业务层吞吐量≥5万TPS。
延迟控制：消息投递平均延迟＜200ms（参考3的优化策略）。
7. 未来扩展规划
靠谱聊天软件计划在下一版本中引入以下功能：
1. 群组直播：支持百人级音视频互动，集成WebRTC技术。
2. AI助手：基于NLP的消息自动分类与智能回复。
3. 多云部署：支持AWS、阿里云混合云架构，提升容灾能力。
通过上述设计，靠谱聊天软件在安全性、性能与扩展性上均达到行业领先水平，未来将持续优化用户体验，打造更高效的通信工具。
