mt-IM：亿级IM架构设计方案与实现

原创 已于 2025-12-03 13:14:48 修改 · 540 阅读 · 11 ·
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#java #架构

于 2025-12-03 11:32:55 首次发布

1. 整体架构设计

1.1 技术栈选型

原来架构：

  • Java 1,8 + Spring Boot 2.2 + Spring Cloud Hoxtom-SR4

  • 服务网关: Spring Cloud Gateway

  • RPC框架: OpenFeign

  • Netty (长连接)

  • Redis  Cluster (缓存、分布式锁、消息队列)

  • MySQL 5.7 (分库分表，16主16从)

  • MongoDB  (消息存储、存储消息记录)

  • 消息中间件: Kafka/RocketMQ(消息队列)

  • FastDFS(对象存储)

  • Eureka (注册中心)

  • Config (配置中心)

  • Zipkin（微服务链路中心）

  • Hystrix（熔断降级限流）

  • 日志: ELK

升级架构：

  • Java 25 + Spring Boot 3.3 + Spring Cloud 2023.0

  • 服务网关: Spring Cloud Gateway

  • RPC框架: Dubbo 或 gRPC

  • Netty 4.1 (长连接)

  • Redis 7 Cluster (缓存、分布式锁、消息队列)

  • MySQL 8.0 (分库分表，16主16从)

  • MongoDB 7 (消息存储、存储消息记录)

  • Elasticsearch 8 (搜索)

  • 消息中间件: Kafka/RocketMQ(消息队列)

  • MinIO (对象存储)

  • Nacos (注册中心、配置中心)

  • Sentinel (流控降级)、Hystrix（熔断降级限流）

  • Seata (分布式事务)

  • Canal（实时数据一致性）

  • 监控: Prometheus + Grafana

  • 日志: ELK

1.2 微服务拆分

yam

services:
  - mt-gateway-service: API网关
  - mt-auth-service: 认证服务
  - mt-user-service: 用户服务。用户注册、登录、资料管理
  - mt-find-service: 发现服务
  - mt-give-like：点赞服务
  - mt-message-service: 消息服务。单聊、群聊消息处理
  - mt-group-service: 群组服务。群组管理
  - mt-friend-service: 好友服务。好友关系、通讯录
  - mt-live-service: 直播服务
  - mt-video-service: 短视频服务
  - mt-mall-service: 商城服务
  - mt-payment-service: 支付服务
  - mt-feed-service: 社交服务（朋友圈、动态、圈子）
  - mt-push-service: 推送服务
  - mt-file-service: 文件服务
  - mt-search-service: 搜索服务
  - mt-dj-service: dj服务
  - mt-inform-service：举报服务 
  - mt-monitor-service: 监控服务

1.3 系统架构图

text

用户端 → 负载均衡 → API网关 → 微服务集群
               ↓
            Netty集群(长连接)
               ↓
           Redis集群(缓存、会话)
               ↓
     MySQL集群(业务数据) + MongoDB(消息)
               ↓
           Kafka(消息队列)
               ↓
     Elasticsearch(搜索) + MinIO(存储)

2. 数据库设计

2.1 核心表结构设计

2.1.1 用户表（分库分表，32库×32表）

sql

-- 用户主表
CREATE TABLE `im_user_00` (
  `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '用户ID(雪花算法)',
  `username` varchar(64) NOT NULL COMMENT '用户名',
  `password` varchar(255) NOT NULL COMMENT '密码',
  `nickname` varchar(64) NOT NULL COMMENT '昵称',
  `avatar` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '头像URL',
  `phone` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '手机号',
  `email` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
  `gender` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '性别:0-未知,1-男,2-女',
  `birthday` date DEFAULT NULL COMMENT '生日',
  `signature` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '个性签名',
  `region` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '地区',
  `status` tinyint(1) DEFAULT '1' COMMENT '状态:0-禁用,1-正常,2-冻结',
  `user_type` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '用户类型:0-普通,1-主播,2-商家',
  `level` int(11) DEFAULT '1' COMMENT '用户等级',
  `experience` bigint(20) DEFAULT '0' COMMENT '经验值',
  `coins` bigint(20) DEFAULT '0' COMMENT '金币',
  `diamonds` bigint(20) DEFAULT '0' COMMENT '钻石',
  `vip_level` int(11) DEFAULT '0' COMMENT 'VIP等级',
  `vip_expire_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT 'VIP过期时间',
  `last_login_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '最后登录时间',
  `last_login_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '最后登录IP',
  `device_id` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '设备ID',
  `device_type` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '设备类型',
  `app_version` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT 'APP版本',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  `version` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '版本号',
  `is_deleted` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否删除',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uk_username` (`username`),
  UNIQUE KEY `uk_phone` (`phone`),
  UNIQUE KEY `uk_email` (`email`),
  KEY `idx_nickname` (`nickname`),
  KEY `idx_create_time` (`create_time`),
  KEY `idx_status` (`status`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='用户表';

-- 用户扩展表
CREATE TABLE `im_user_ext_00` (
  `user_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '用户ID',
  `follow_count` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '关注数',
  `fans_count` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '粉丝数',
  `friend_count` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '好友数',
  `group_count` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '群组数',
  `post_count` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '动态数',
  `video_count` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '视频数',
  `live_count` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '直播次数',
  `total_live_time` bigint(20) DEFAULT '0' COMMENT '总直播时长(秒)',
  `total_spend` decimal(20,2) DEFAULT '0.00' COMMENT '总消费金额',
  `total_income` decimal(20,2) DEFAULT '0.00' COMMENT '总收入金额',
  `total_gifts_sent` bigint(20) DEFAULT '0' COMMENT '送出礼物总数',
  `total_gifts_received` bigint(20) DEFAULT '0' COMMENT '收到礼物总数',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  PRIMARY KEY (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='用户扩展表';
2.1.2 好友关系表

sql

CREATE TABLE `im_friend_00` (
  `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '关系ID',
  `user_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '用户ID',
  `friend_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '好友ID',
  `remark` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '备注',
  `alias` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '昵称备注',
  `source` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '来源',
  `category_id` bigint(20) DEFAULT '0' COMMENT '分组ID',
  `status` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '状态:0-申请中,1-已好友,2-已拒绝,3-已拉黑',
  `is_top` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否置顶',
  `is_disturb` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否免打扰',
  `is_special` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '特别关心',
  `last_interact_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '最后互动时间',
  `add_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '添加时间',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uk_user_friend` (`user_id`,`friend_id`),
  KEY `idx_user_id` (`user_id`),
  KEY `idx_friend_id` (`friend_id`),
  KEY `idx_status` (`status`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='好友关系表';

-- 好友申请记录
CREATE TABLE `im_friend_apply_00` (
  `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '申请ID',
  `applicant_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '申请人ID',
  `receiver_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '接收人ID',
  `apply_reason` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '申请理由',
  `status` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '状态:0-待处理,1-已同意,2-已拒绝,3-已过期',
  `handle_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '处理时间',
  `handle_reason` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '处理理由',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_receiver_status` (`receiver_id`,`status`),
  KEY `idx_applicant` (`applicant_id`),
  KEY `idx_create_time` (`create_time`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='好友申请表';
2.1.3 消息表（分表按月存储）

消息表分表策略：按时间范围分区+用户ID哈希分片。

sql

-- 单聊消息表
CREATE TABLE `im_message_single_202401` (
  `msg_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '消息ID(雪花算法)',
  `seq_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '序列号(单聊维度)',
  `sender_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '发送者ID',
  `receiver_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '接收者ID',
  `msg_type` tinyint(2) NOT NULL COMMENT '消息类型:1-文本,2-图片,3-语音,4-视频,5-文件,6-位置,7-名片,8-系统消息',
  `content_type` tinyint(2) DEFAULT '1' COMMENT '内容类型:1-普通消息,2-@消息,3-引用消息,4-回复消息',
  `content` text COMMENT '消息内容',
  `ext_data` json DEFAULT NULL COMMENT '扩展数据',
  `is_recalled` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否已撤回',
  `recall_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '撤回时间',
  `is_read` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否已读',
  `read_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '已读时间',
  `send_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '发送时间',
  `arrive_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '送达时间',
  PRIMARY KEY (`msg_id`),
  UNIQUE KEY `uk_seq` (`sender_id`,`receiver_id`,`seq_id`),
  KEY `idx_sender_receiver` (`sender_id`,`receiver_id`,`send_time`),
  KEY `idx_receiver_send_time` (`receiver_id`,`send_time`),
  KEY `idx_send_time` (`send_time`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='单聊消息表';

-- 群聊消息表
CREATE TABLE `im_message_group_202401` (
  `msg_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '消息ID',
  `group_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '群组ID',
  `seq_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '序列号(群组维度)',
  `sender_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '发送者ID',
  `msg_type` tinyint(2) NOT NULL COMMENT '消息类型',
  `content_type` tinyint(2) DEFAULT '1' COMMENT '内容类型',
  `content` text COMMENT '消息内容',
  `at_user_ids` json DEFAULT NULL COMMENT '@的用户ID列表',
  `ext_data` json DEFAULT NULL COMMENT '扩展数据',
  `is_recalled` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否已撤回',
  `recall_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '撤回时间',
  `send_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '发送时间',
  PRIMARY KEY (`msg_id`),
  UNIQUE KEY `uk_group_seq` (`group_id`,`seq_id`),
  KEY `idx_group_send_time` (`group_id`,`send_time`),
  KEY `idx_sender` (`sender_id`),
  KEY `idx_send_time` (`send_time`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='群聊消息表';
2.1.4 群组表

sql

CREATE TABLE `im_group_00` (
  `group_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '群组ID',
  `group_code` varchar(32) NOT NULL COMMENT '群号',
  `group_name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '群名称',
  `avatar` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '群头像',
  `owner_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '群主ID',
  `admin_ids` json DEFAULT NULL COMMENT '管理员ID列表',
  `group_type` tinyint(1) DEFAULT '1' COMMENT '群类型:1-普通群,2-工作群,3-粉丝群,4-直播群',
  `max_members` int(11) DEFAULT '500' COMMENT '最大成员数',
  `current_members` int(11) DEFAULT '1' COMMENT '当前成员数',
  `announcement` text COMMENT '群公告',
  `introduction` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '群简介',
  `join_type` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '加群方式:0-直接加入,1-需要验证,2-禁止加入',
  `question` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '加群问题',
  `answer` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '加群答案',
  `mute_type` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '禁言类型:0-不禁言,1-全员禁言,2-普通成员禁言',
  `mute_end_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '禁言结束时间',
  `status` tinyint(1) DEFAULT '1' COMMENT '状态:0-解散,1-正常,2-封禁',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  `version` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '版本号',
  PRIMARY KEY (`group_id`),
  UNIQUE KEY `uk_group_code` (`group_code`),
  KEY `idx_owner_id` (`owner_id`),
  KEY `idx_group_name` (`group_name`),
  KEY `idx_create_time` (`create_time`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='群组表';

-- 群成员表
CREATE TABLE `im_group_member_00` (
  `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '关系ID',
  `group_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '群组ID',
  `user_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '用户ID',
  `role` tinyint(1) DEFAULT '3' COMMENT '角色:1-群主,2-管理员,3-普通成员',
  `alias` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '群昵称',
  `join_type` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '加入方式:0-主动加入,1-邀请加入,2-扫码加入',
  `inviter_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '邀请人ID',
  `last_read_msg_id` bigint(20) DEFAULT '0' COMMENT '最后读取的消息ID',
  `last_read_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '最后读取时间',
  `is_disturb` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否免打扰',
  `is_top` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否置顶',
  `is_banned` tinyint(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否被禁言',
  `ban_end_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '禁言结束时间',
  `join_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '加入时间',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uk_group_user` (`group_id`,`user_id`),
  KEY `idx_group_id` (`group_id`),
  KEY `idx_user_id` (`user_id`),
  KEY `idx_role` (`role`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='群成员表';
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