#系统设计：实时聊天系统

#核心需求

• 会话列表、历史消息和实时收发。
• 消息发送中、成功、失败、已读等状态。
• 断线重连、多端同步和消息去重。
• 图片、文件、长列表与未读数。

#数据通道

• HTTP：登录、会话列表、历史消息、文件上传。
• WebSocket：实时消息、状态变化和已读回执。
• CDN/对象存储：图片和文件内容。

不要把大文件直接塞进 WebSocket。先走分片上传，实时消息只传文件元数据和地址。

#消息模型

type Message = {
  id: string;
  clientId: string;
  conversationId: string;
  senderId: string;
  sequence: number;
  sentAt: number;
  status: 'sending' | 'sent' | 'failed';
  content: unknown;
};

• clientId：客户端发送前生成，用于乐观展示和请求去重。
• id：服务端最终消息 ID。
• sequence：用于排序、发现缺口和增量同步。

时间戳不能单独保证严格顺序，因为客户端时钟可能不准且多条消息时间可能相同。

#发送流程

1. 客户端生成 clientId，立即显示 sending 消息。
2. 通过连接发送消息，服务端按 clientId 保证幂等。
3. 收到确认后替换服务端 ID 和状态。
4. 超时标记失败，允许用户手动重试。

如果连接在确认前断开，重发相同 clientId，服务端应返回已有结果而不是创建重复消息。

#断线恢复

• 心跳检测半开连接。
• 指数退避重连并加入随机抖动。
• 携带每个会话最后序号请求增量消息。
• 增量范围过大或序号失效时重新获取快照。
• 浏览器多标签页可选出一个连接拥有者，减少重复长连接。

#前端性能

• 历史消息使用游标分页和虚拟列表。
• 图片使用缩略图、懒加载和尺寸占位。
• 会话状态按会话 ID 归一化，避免复制大数组。
• 限制内存缓存的会话和消息数量。
• 输入状态、消息列表和未读数分开订阅。

#安全与可观测性

• 服务端校验用户是否属于会话。
• 文件检查类型、大小和访问权限。
• 富文本必须进行严格净化。
• 监控连接成功率、重连次数、消息确认延迟和序号缺口。