分布式架构概述

IM 系统采用插件化架构设计，通过配置切换存储层和消息路由层，实现从单实例到多实例分布式部署的无缝升级。

架构对比

特性	免费版（单实例）	收费版（分布式）
存储	SQLite（本地文件）	MySQL（共享数据库）
消息路由	本地内存	Redis Pub/Sub
最大用户数	~1000	10000+
实例数	1	不限
负载均衡	无	Go 网关
水平扩展	不支持	支持
依赖	零依赖	MySQL + Redis

架构拓扑

免费版

┌──────────────┐
│   客户端      │
└──────┬───────┘
       │ HTTP / WebSocket
       ▼
┌──────────────────────────────────────┐
│         IM Server (Node.js)          │
│                                      │
│  ┌──────────┐  ┌──────────────────┐  │
│  │ REST API │  │ WebSocket Server │  │
│  └────┬─────┘  └────────┬─────────┘  │
│       │                 │            │
│  ┌────┴─────────────────┴─────────┐  │
│  │    SQLite (内存数据库)          │  │
│  └────────────────────────────────┘  │
└──────────────────────────────────────┘

收费版

                      ┌──────────────────┐
                      │    客户端集群      │
                      └────────┬─────────┘
                               │
                      ┌────────▼─────────┐
                      │   Go 网关 (网关)   │
                      │  负载均衡 + 路由   │
                      └────────┬─────────┘
                               │
            ┌──────────────────┼──────────────────┐
            ▼                  ▼                  ▼
   ┌────────────────┐ ┌────────────────┐ ┌────────────────┐
   │  IM Server #1  │ │  IM Server #2  │ │  IM Server #N  │
   │  (Node.js)     │ │  (Node.js)     │ │  (Node.js)     │
   └───────┬────────┘ └───────┬────────┘ └───────┬────────┘
           │                  │                  │
           └──────────────────┼──────────────────┘
                              ▼
                 ┌─────────────────────────┐
                 │    Redis Pub/Sub         │
                 │    跨实例消息广播         │
                 └────────────┬────────────┘
                              ▼
                 ┌─────────────────────────┐
                 │    MySQL                 │
                 │    共享持久化存储         │
                 └─────────────────────────┘

核心设计

插件化架构

系统通过两个抽象层实现存储和消息路由的可替换：

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│              业务逻辑层 (不变)                     │
└────────────┬───────────────────────┬────────────┘
             │                       │
             ▼                       ▼
   ┌──────────────────┐   ┌──────────────────┐
   │   存储接口        │   │   消息路由接口    │
   │   Storage        │   │   Messenger      │
   └────────┬─────────┘   └────────┬─────────┘
            │                      │
       ┌────┴────┐            ┌────┴────┐
       │ 可选实现 │            │ 可选实现 │
       ├─────────┤            ├─────────┤
       │ SQLite  │ ← 免费版   │ Local   │ ← 免费版
       │ MySQL   │ ← 收费版   │ Redis   │ ← 收费版
       └─────────┘            └─────────┘

配置驱动

通过环境变量或配置文件切换运行模式：

# 免费版 - 零依赖
./im-server

# 收费版 - 启用 MySQL + Redis
STORAGE=mysql MESSENGER=redis ./im-server

消息路由原理

单实例模式：WebSocket 连接直接保存在内存中，消息直接推送。

分布式模式：每个实例维护本地连接表，通过 Redis Pub/Sub 广播消息。当实例 A 需要给用户发消息时：

1. 先检查本地连接表
2. 如果用户在本实例，直接推送
3. 如果不在，通过 Redis 广播给所有实例
4. 持有该用户连接的实例收到广播后推送

代码结构

server/
├── index.js              # 主入口
├── db.js                 # SQLite 实现
├── config.js             # 统一配置
├── lib/
│   ├── storage/          # 存储层抽象
│   │   ├── index.js      # 工厂函数
│   │   ├── interface.js  # 接口定义
│   │   └── sqlite.js     # SQLite 实现
│   └── messenger/        # 消息路由层抽象
│       ├── index.js      # 工厂函数
│       ├── interface.js  # 接口定义
│       └── local.js      # 本地实现
├── plugins/              # Pro 版插件
│   ├── storage-mysql.js  # MySQL 存储插件
│   └── messenger-redis.js # Redis 消息路由插件
└── gateway/              # Go 网关
    ├── main.go
    ├── go.mod
    └── gateway.yaml

性能参考

指标	免费版	收费版 (10 实例)
最大并发连接	~1000	~10000
消息延迟	< 10ms	< 50ms
内存占用	~100MB	~200MB/实例
数据库 QPS	~500	~5000

选择建议

• 1000 用户以内：免费版完全够用，零运维成本
• 1000-10000 用户：收费版，2-5 个实例
• 10000+ 用户：收费版 + 更多实例，或考虑替换存储层为 PostgreSQL