[Android]搭建聊天架构

新做了聊天业务，和后台一起，都是原生搭建的。目前为止开发了聊天室，还没有做聊天房间列表。已经开发出简版~ 过程有很多弯路和坑，留下记录，给小伙伴们提供思路，也希望能一起讨论还有什么可以改进的地方。
（边开发边记录，慢慢更新。文章太长，作者太懒…）

本文不会重点记录代码，主要记录重点部分的实现逻辑。

本文撰写过程中，老大对后台架构做了改版，新版非常强大，原来客户端的很多控制和判断都不再需要，膜拜老大。
（这个老大真的很厉害，我们办公室有很多人减肥，都减不下来，但他从某天决定开始减肥之后，一个月瘦10斤，现在保持健身。很有意志力。）

聊天流程

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已更新。新架构下的流程：
进入房间，通过url得到socket topic（相当于服务器中以房间为单位的业务处理器），连接socket，请求到未读消息存入本地数据库，然后通过数据库获取消息来显示。
每次发送和接收消息，都存入数据库。
发送时，通过消息队列实现超时时间内的持续发送（刚听说这种实现有个高大上的名字叫做 消费者——生产者模式），兼容网络不稳定的情况。在1.3中有详细说明。
发送成功和失败后需要在页面上（View）和数据库（Model）里改变发送状态。

业务内容：

1. 消息的各种状态处理
2. 超时时间内持续发送
3. 网络自动重连

1. 关键技术点：

• 1.1 消息3次握手
• 1.2 socket重连
• 1.3 消息队列
• 1.4 图片加载——被迫造轮子

2. 逻辑绕弯点：

• 2.1 显示方案——消息如何排序
• 2.2 聊天对话框的复用（左右 -> 融合两侧隐藏一边）
• 2.3 图片复用非常重要，还要及时释放！

3. 其他问题：

• 3.1 全屏下竖屏的系统缺陷（Android系统bug）
• 3.2 发送表情时，listview不能滚动到底部

理想功能：

• 未发送成功的消息记录，在下一次打开社区时发送到远程，真正实现多端历史记录同步（未验证微信QQ是否有此功能，有待验证）

1.关键技术点

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1.1 每条消息的3次握手

握手过程图：

消息的3次握手示意图.png

第一次：客户端发送消息到服务器
第二次：服务器成功接收消息，返回反馈信息到客户端
第三次：本地接收到反馈信息，发送已收到反馈到服务器

握手的3个环节中，任何一个环节都有可能发送失败。将导致牵扯出消息重复、客户端与服务端记录的消息状态不同步、退出聊天页面再次进入后历史消息有重叠等等的可能情况，鉴于太过复杂，开发周期太长，目前的初版有很多处理还没有开发。暂留做升级功能。

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部门老大出手对后台改了架构，服务器把消息发送到服务端时对TCP的发送状态做了监听，所以3次握手成功省略掉第3个环节，进化成2次握手~ ！鼓掌庆祝~！
所以发送成功的处理与客户端分离，客户端只需要接收消息并显示，成功回归无脑本质，非常nice。

1.2 聊天的基础——socket

保持连接——轮询联网
因为聊天功能的实时通讯性质，必须与服务器保持连接，所以聊天时，持续的连接是必须的。每次断开，都要能自动重连上。
所以这就是第一个轮询：socket重连机制。

之所以列为机制的地位，必然是踩了不少坑。

以下是轮询相关代码：

// 重连
private boolean isReconnecting = false;
// 重连时间间隔
private final int reconnectDeliver = 5000;

Runnable reconnectRunnable = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        if (isConnecting()) {
            // 停止重连
            isReconnecting = false;
        } else {
            connect(applicationContext);
            handler.postDelayed(reconnectRunnable, reconnectDeliver);
        }
    }
};

socket = new WebSocket() {
    onOpen() {
        isReconnecting = false;
    }
    onClose() {
        // 调用重连
        onConnectFailed();
    }

    onError() {
        // 调用重连
        onConnectFailed();
    }
}

onConnectFailed() {
    // reconnect
    if (isReconnecting == false) {
        isReconnecting = true;
        handler.postDelayed(reconnectRunnable, reconnectDeliver);
    }

    // 移除心跳机制，在下一次连接成功后再开启，不清空会导致ping越来越频繁
    handler.removeCallbacks(heartbeatRunnable);
}

最后别忘了，在要手动关闭socket的方法里面，要关掉重连机制哦，不然会又自动连上。（也要关闭心跳机制）

public void close() {
    // 移除重连轮询
    handler.removeCallbacks(reconnectRunnable);
    // 移除心跳
    handler.removeCallbacks(heartbeatRunnable);
    if (socket != null) {
        socket.close();
    }
}

1.3 确保发送——未发送成功的消息在超时时间内轮询发送

表现效果：
观察QQ和微信的断网下发送消息，发现在数分钟内会持续发送状态，再次恢复网络后，一两秒成功发送。本次使用的消息轮询机制即是参考这种实现效果。

技术关键：

1. 存储发送中消息的消息队列
2. 每条消息的发送超时时长（从发送到发送失败的时长）
3. 轮询发送的时间间隔

注意！需要后台同志配合做去重处理！因为轮询保持3秒一次，但任何时候都有可能发送消息，所以有可能在发送的几乎同时轮询，又发送了一次，所以导致会在收到消息反馈之前重复发送到服务器，服务器会接到2条所以需要后台做去重的处理。

实现逻辑：
每条消息在发送的同时添加进消息队列，这条消息会一直在队列中被轮询发送，直到presenter收到了这条消息发送到服务器后发回的反馈，然后找到这条对应的消息移除出发送队列，于是这条消息的轮询结束。
注意：实现此功能需要后台配合，每条消息发送到服务器之后，服务器会发回（表示发送成功的）反馈信息

1. 每个消息实体类有一个唯一key属性
2. 进入消息页面，创建一个消息队列（存储消息bean）
3. 每发送一条消息，添加进消息队列
4. 通过定时器（此处使用handler和runnable）每过n秒遍历一次队列，发送队列中的所有消息
5. 每条消息一旦成功发送到服务器，添加进队列，这条消息会一直在队列中被轮询发送，直到presenter收到了这条消息发送到服务器后发送会的反馈，于是找到这条对应的消息，移除出发送队列，这条消息的轮询结束。（可以使用先添加进队列再发送的逻辑顺序，虽然网络信息往返的时间[即服务器收到消息后发回反馈信息过程中的耗时]很少会比本地操作快，但是逻辑上的万无一失值得追求，如果养成习惯更能顺手预防掉很多千奇百怪的坑）

简单地说，就是有页面里有一个消息队列一直在轮询发送未达消息，而每条消息根据自身发送情况进出队列。

还有一个逻辑点，我项目需求是简单版的聊天，不考虑关闭当前聊天页之后聊天消息的发送，也就是关闭页面后所有还未发送成功的消息都当做发送失败。而这里为了达到这种效果，采取了最简单粗暴的方法，每条消息发送出去后在数据库里直接存储为发送失败。若发送成功收到回执消息，则修改对应消息的发送状态为成功，否则失败。
所以，再次打开页面，显示的历史消息里，上次未发送成功的也就显示为发送失败了。不需要额外修改数据库和判断。
对上面这部分逻辑有疑问的盆友可以好好想一想，欢迎讨论。

代码：
创建消息队列，在打开页面时开启（view的onCreate中创建presenter，presenter构造函数里开始轮询）。懒加载或者直接写成属性field都可以，这里直接写成field，key的类型看具体情况。

private Map<Integer, ChatBean> messageQueue = new HashMap();

发送时添加进队列

public void send() {
    messageQueue.add();
    // send to server
    ...
}

收到消息反馈，从队列移除

private void onResponse(response) {
    switch (response.type) {
        case msg_update: // 服务器接收到某条消息的反馈
            // get msg key
            int msgKey = ...;
            updateMsg
            break;
        case message:
            break;
    }
}

private void updateMsg(int msgKey) {
    messageQueue.remove(msgKey);
}

以上操作并不会对服务器带来额外的访问压力，因为每条消息发送到服务器后就不会再发送第二次。
（此处有一个问题，如果消息发送到服务器，但服务器发回反馈信息时出现问题，无法发送回客户端，则可能服务器会在一定时间内，最多会持续到消息超时前，一直接收到该消息。但是这种情况是否有可能存在或者会在什么情况下可能存在，需要查证网络通讯相关资料验证。）

2.逻辑绕弯点

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2.1 显示方案

考虑情况：
所有成功接收和发送的消息保存的都是网络时间。但存在一种情况，即用户修改系统时间。
此时：

• 发送成功会保存网络时间
• 无网络发送失败，会保存本地时间，而可能是1999年

所以最初犯了一个错误，为了兼容这种情况，每次收发一条消息显示时，都会按照时间重新排序所有消息。但出现问题，即每次收发消息，很容易出现所有消息排序混乱的情况。

而重新理解聊天业务线后发现，实际上整个对话其实相当于一个时间轴。每次发送，每次接收，都即时保存在数据库里。所以，数据库里保存的顺序，就是正确的时间顺序，无须重新排序。数据库存储的顺序其实就是用户真正发送的时间顺序，所以用户修改系统时间与否都没关系，无须重新排序。
依照这个方向，开始重新整理发送逻辑和显示逻辑。成功解决历史消息的显示问题。

3.其他问题

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3.1 全屏下竖屏的系统缺陷（Android系统bug）

需求：因为做的是游戏内插入的SDK，游戏都是全屏的。而sdk兼容横竖屏两种状态，所以在最普遍使用的竖屏状态下，出现全屏&竖屏这个问题。

问题：Android系统在全屏下竖屏时，软键盘弹出会顶出整个布局，相当于不管你设置成什么样，都无法成为adjustResize的效果，只有adjustPan的效果。

所以我在

1. 尝试设置adjustResize / adjstPan / ...。照样顶起布局，失败
2. 尝试设置为绝对布局。无效，失败
3. 尝试在绝对布局下：
   1. 设置软键盘弹出时页面不动
   2. 监听软键盘弹出时，获取软键盘高度，把输入框手动弄上去。
   最后还是失败，原因：只有在设置为adjustResize | adjstPan时，软键盘弹出页面不会动，不再整体上移。但此时，软键盘监听的接口失效，无法收到软键盘弹起的事件（不知道什么时候被弹起），也无法得到软键盘高度。
4. 监听软键盘弹起时，根据软键盘的高度计算出屏幕剩余高度，设置视图高度为屏幕剩余高度。结果出现每次弹起屏幕页面都会重绘导致页面白闪，无法接受，失败。
   ...（省略一万字）

心态快要崩了。
最后得知真相的我对google说了一万句MMP。
（以上记录了一位程序员黑发变白发最后秃顶的心路历程）

最后没有办法，

1. 把activity设置成带头部栏的样式Theme.NoTitleBar
2. 在xml文件里设置最外层使用LinearLayout，中间的listview设置为width = 0, weight = 1

于是一切正常。

注释：真的是憋出内伤的系统bug。因为出现问题往往最相信的是系统，但是怀疑自己怀疑代码怀疑人生怀疑世界之后，实在没办法了，才发现是系统TM挖的坑。

3.2 发送带有表情（SpannableString）的消息，listview不能滚动到底部。

参考：android的listview中setselection()不起作用的解决方案
事实证明，简单粗暴往往很有效。

解决办法：

list.setAdapter(adapter);  // or  list.setAdapter(list.getAdapter())
list.setPosition(...);

辣眼睛，但是没办法。

最后唠嗑

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最近一直在思考搬砖和我的人生价值实现到底有几毛钱的关系。然而面包就是面包，再怎么不爽都只能先填饱肚子才有力气较劲儿。唉。
对于程序员而言，最重要的不是某个具体技能，而是解决问题的思路和创造思路的手段。
本文持续更新中，见证后台架构与前台架构的迭代。