zhibo/直播IM系统技术方案.md

# 直播IM系统技术方案

## 一、项目概述

### 1.1 项目目标
搭建一个面向直播场景的即时通讯系统，支持1-10万用户规模，一周内完成MVP版本交付。

### 1.2 核心场景

**直播场景**
- 直播间实时弹幕
- 主播与观众互动消息
- 直播间礼物打赏
- 进入/离开直播间通知

**社交交友场景**
- 用户一对一私聊
- 好友申请与通知
- 私聊礼物赠送
- 语音消息发送
- 图片/视频分享
- 表情包发送
- 消息已读/未读状态

**互动场景**
- 作品评论通知
- 点赞通知
- 关注/粉丝通知
- @提醒通知
- 系统公告推送

### 1.3 技术选型原则
- 快速开发，优先使用成熟方案
- 架构简单，便于维护和扩展
- 成本可控，适合初期规模

---

## 二、系统架构设计

### 2.1 整体架构

```
客户端层（Android App）
    ↓
API网关层（Nginx）
    ↓
业务服务层
    ├── IM服务（WebSocket/长连接）
    ├── REST API服务（HTTP）
    └── 消息推送服务
    ↓
数据存储层
    ├── MySQL（用户数据、消息记录）
    ├── Redis（在线状态、消息缓存）
    └── MongoDB（可选，消息归档）
```

### 2.2 核心模块

#### 2.2.1 连接管理模块
- WebSocket长连接维护
- 心跳检测（30秒间隔）
- 断线重连机制
- 在线状态管理

#### 2.2.2 消息路由模块
- 单聊消息路由
- 群聊（直播间）消息广播
- 消息优先级队列
- 消息去重

#### 2.2.3 消息存储模块
- 离线消息存储
- 历史消息查询
- 消息已读状态
- 消息漫游（7天）

#### 2.2.4 业务功能模块
- 弹幕发送与接收
- 礼物打赏消息（直播间+私聊）
- 好友关系管理
- 消息已读回执
- 语音消息处理
- 图片/视频消息
- 系统通知
- 敏感词过滤
- 消息撤回

---

## 三、技术实现方案

### 3.1 通信协议选择

#### 方案一：WebSocket（推荐）
**优点：**
- 双向实时通信
- 浏览器原生支持
- 开发简单，调试方便
- 适合直播弹幕场景

**实现：**
```
协议：ws:// 或 wss://（生产环境必须用wss）
框架：Spring Boot + Spring WebSocket
心跳：客户端30秒发送ping，服务端响应pong
```

#### 方案二：MQTT（备选）
**优点：**
- 轻量级协议
- 支持QoS消息质量保证
- 适合物联网和移动场景

**缺点：**
- 需要额外的Broker（如Mosquitto、EMQ）
- 学习成本稍高

**建议：** 一周交付选WebSocket，后期可扩展MQTT

### 3.2 消息格式设计

#### 3.2.1 通用消息结构（JSON）
```json
{
  "msgId": "uuid",
  "msgType": "text|image|gift|system|barrage",
  "fromUserId": "发送者ID",
  "toUserId": "接收者ID（私聊）",
  "roomId": "直播间ID（弹幕）",
  "content": "消息内容",
  "timestamp": 1640000000000,
  "extra": {
    "nickname": "用户昵称",
    "avatar": "头像URL",
    "giftId": "礼物ID（打赏消息）",
    "giftCount": 1
  }
}
```

#### 3.2.2 消息类型定义
| 类型 | 说明 | 场景 |
|------|------|------|
| text | 文本消息 | 私聊、弹幕 |
| image | 图片消息 | 私聊 |
| video | 视频消息 | 私聊 |
| voice | 语音消息 | 私聊 |
| emoji | 表情包消息 | 私聊 |
| gift | 礼物打赏 | 直播间、私聊 |
| barrage | 弹幕 | 直播间 |
| system | 系统通知 | 全局 |
| friend_request | 好友申请 | 社交 |
| friend_accept | 好友通过 | 社交 |
| like | 点赞通知 | 社交 |
| comment | 评论通知 | 社交 |
| follow | 关注通知 | 社交 |
| at_mention | @提醒 | 社交 |
| enter_room | 进入直播间 | 直播间 |
| leave_room | 离开直播间 | 直播间 |
| recall | 消息撤回 | 私聊 |

### 3.3 数据库设计

#### 3.3.1 MySQL表结构

**用户表（user）**
```sql
CREATE TABLE `user` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `username` VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL,
  `nickname` VARCHAR(50),
  `avatar` VARCHAR(255),
  `status` TINYINT DEFAULT 1 COMMENT '1-正常 0-禁用',
  `created_at` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX idx_username (username)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
```

**会话表（conversation）**
```sql
CREATE TABLE `conversation` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `user_id` BIGINT NOT NULL,
  `target_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '对方用户ID或直播间ID',
  `type` TINYINT NOT NULL COMMENT '1-单聊 2-直播间',
  `last_msg_id` BIGINT,
  `last_msg_time` DATETIME,
  `unread_count` INT DEFAULT 0,
  `updated_at` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX idx_user_id (user_id),
  UNIQUE KEY uk_user_target (user_id, target_id, type)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
```

**消息表（message）**
```sql
CREATE TABLE `message` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `msg_id` VARCHAR(64) UNIQUE NOT NULL,
  `msg_type` VARCHAR(20) NOT NULL,
  `from_user_id` BIGINT NOT NULL,
  `to_user_id` BIGINT COMMENT '私聊接收者',
  `room_id` BIGINT COMMENT '直播间ID',
  `content` TEXT,
  `extra` JSON COMMENT '扩展字段（图片URL、语音时长、礼物信息等）',
  `status` TINYINT DEFAULT 1 COMMENT '1-正常 2-撤回 3-删除',
  `is_read` TINYINT DEFAULT 0 COMMENT '0-未读 1-已读',
  `read_at` DATETIME COMMENT '已读时间',
  `created_at` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX idx_from_user (from_user_id, created_at),
  INDEX idx_to_user (to_user_id, created_at),
  INDEX idx_room (room_id, created_at),
  INDEX idx_msg_id (msg_id),
  INDEX idx_unread (to_user_id, is_read)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
```

**好友关系表（friend）**
```sql
CREATE TABLE `friend` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `user_id` BIGINT NOT NULL,
  `friend_id` BIGINT NOT NULL,
  `remark` VARCHAR(50) COMMENT '好友备注',
  `status` TINYINT DEFAULT 1 COMMENT '1-正常 2-拉黑',
  `created_at` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  UNIQUE KEY uk_user_friend (user_id, friend_id),
  INDEX idx_user_id (user_id),
  INDEX idx_friend_id (friend_id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
```

**好友申请表（friend_request）**
```sql
CREATE TABLE `friend_request` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `from_user_id` BIGINT NOT NULL,
  `to_user_id` BIGINT NOT NULL,
  `message` VARCHAR(200) COMMENT '申请留言',
  `status` TINYINT DEFAULT 0 COMMENT '0-待处理 1-已同意 2-已拒绝',
  `created_at` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `updated_at` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX idx_to_user (to_user_id, status),
  INDEX idx_from_user (from_user_id),
  UNIQUE KEY uk_from_to (from_user_id, to_user_id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
```

**礼物记录表（gift_record）**
```sql
CREATE TABLE `gift_record` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `from_user_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '送礼者',
  `to_user_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '收礼者',
  `gift_id` INT NOT NULL,
  `gift_name` VARCHAR(50),
  `gift_price` INT NOT NULL COMMENT '礼物价格（金币）',
  `count` INT DEFAULT 1 COMMENT '数量',
  `total_price` INT NOT NULL COMMENT '总价',
  `room_id` BIGINT COMMENT '直播间ID（直播间送礼）',
  `scene` VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT 'live-直播间 chat-私聊',
  `created_at` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX idx_from_user (from_user_id, created_at),
  INDEX idx_to_user (to_user_id, created_at),
  INDEX idx_room (room_id, created_at)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
```

**直播间表（live_room）**
```sql
CREATE TABLE `live_room` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `room_id` VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL,
  `anchor_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '主播ID',
  `title` VARCHAR(100),
  `cover` VARCHAR(255),
  `status` TINYINT DEFAULT 1 COMMENT '1-直播中 0-已结束',
  `online_count` INT DEFAULT 0,
  `created_at` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX idx_anchor (anchor_id),
  INDEX idx_status (status)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
```

#### 3.3.2 Redis数据结构

**在线用户（Hash）**
```
Key: online:users
Field: userId
Value: {serverId, connectTime, lastHeartbeat}
```

**直播间在线列表（Set）**
```
Key: room:online:{roomId}
Member: userId
```

**用户连接映射（String）**
```
Key: user:connection:{userId}
Value: {serverId, sessionId}
```

**离线消息队列（List）**
```
Key: offline:msg:{userId}
Value: [msgId1, msgId2, ...]
```

**消息缓存（String，TTL=7天）**
```
Key: msg:cache:{msgId}
Value: JSON消息体
```

---

## 四、核心功能实现

### 4.1 连接建立流程

```
1. 客户端发起WebSocket连接
   ws://domain/ws?token=xxx

2. 服务端验证token
   - 解析JWT token
   - 验证用户身份
   - 检查用户状态

3. 连接成功
   - 保存连接到内存Map
   - 更新Redis在线状态
   - 返回连接成功消息

4. 拉取离线消息
   - 从Redis获取离线消息ID列表
   - 批量查询消息详情
   - 推送给客户端

5. 启动心跳
   - 客户端每30秒发送ping
   - 服务端响应pong
   - 超过90秒无心跳则断开连接
```

### 4.2 单聊消息流程

```
1. 客户端发送消息
   {
     "action": "sendMessage",
     "toUserId": "123",
     "msgType": "text",
     "content": "你好"
   }

2. 服务端处理
   - 生成msgId（UUID）
   - 敏感词过滤
   - 保存到MySQL
   - 缓存到Redis（7天）

3. 消息路由
   - 查询接收者在线状态
   - 如果在线：通过WebSocket推送
   - 如果离线：存入离线消息队列

4. 客户端接收
   - 收到消息后发送ACK确认
   - 更新会话列表
   - 显示消息内容

5. 已读回执（可选）
   - 用户查看消息后发送已读状态
   - 更新消息已读标记
   - 通知发送方
```

### 4.3 直播间弹幕流程

```
1. 用户进入直播间
   - 发送enterRoom消息
   - 加入Redis直播间在线集合
   - 广播进入消息（可选）

2. 发送弹幕
   {
     "action": "sendBarrage",
     "roomId": "room_001",
     "content": "主播666"
   }

3. 服务端处理
   - 频率限制（1秒1条）
   - 敏感词过滤
   - 保存到MySQL（可异步）
   - 不缓存到Redis（弹幕量大）

4. 消息广播
   - 获取直播间所有在线用户
   - 遍历推送消息
   - 失败的用户从在线列表移除

5. 离开直播间
   - 发送leaveRoom消息
   - 从Redis在线集合移除
```

### 4.4 礼物打赏流程

**场景一：直播间送礼**
```
1. 客户端发送礼物
   {
     "action": "sendGift",
     "roomId": "room_001",
     "anchorId": "456",
     "giftId": "gift_001",
     "count": 1
   }

2. 服务端处理
   - 验证用户余额
   - 扣除金币
   - 增加主播收益
   - 保存打赏记录

3. 消息广播
   - 构造礼物消息
   - 广播到直播间所有用户
   - 触发礼物动画

4. 通知主播
   - 发送私信通知
   - 更新收益统计
```

**场景二：私聊送礼（社交场景）**
```
1. 客户端发送礼物
   {
     "action": "sendPrivateGift",
     "toUserId": "789",
     "giftId": "gift_002",
     "count": 1,
     "message": "送你一朵玫瑰"
   }

2. 服务端处理
   - 验证用户余额
   - 扣除金币
   - 增加对方收益
   - 保存礼物记录
   - 构造礼物消息

3. 消息推送
   - 推送给接收者
   - 显示礼物卡片
   - 触发礼物动画
   - 更新会话列表

4. 收益通知
   - 发送收益通知
   - 更新用户余额
```

### 4.5 好友关系管理

**添加好友流程**
```
1. 发送好友申请
   {
     "action": "sendFriendRequest",
     "toUserId": "123",
     "message": "你好，可以加个好友吗？"
   }

2. 服务端处理
   - 检查是否已是好友
   - 检查是否已发送过申请
   - 保存好友申请记录
   - 构造申请通知消息

3. 推送通知
   - 推送给目标用户
   - 显示好友申请红点
   - 更新申请列表

4. 处理申请
   {
     "action": "handleFriendRequest",
     "requestId": "456",
     "accept": true
   }

5. 同意后处理
   - 更新申请状态
   - 双向添加好友关系
   - 发送同意通知
   - 创建会话
```

**删除好友流程**
```
1. 客户端请求删除
   {
     "action": "deleteFriend",
     "friendId": "123"
   }

2. 服务端处理
   - 删除好友关系
   - 保留历史消息（可选）
   - 发送删除通知（可选）
```

### 4.6 多媒体消息处理

**图片消息流程**
```
1. 上传图片
   POST /api/upload/image
   - 客户端先上传图片到服务器
   - 返回图片URL和缩略图URL

2. 发送图片消息
   {
     "action": "sendMessage",
     "toUserId": "123",
     "msgType": "image",
     "content": "imageUrl",
     "extra": {
       "thumbnail": "thumbnailUrl",
       "width": 1080,
       "height": 1920,
       "size": 102400
     }
   }

3. 服务端处理
   - 验证图片URL合法性
   - 保存消息记录
   - 推送给接收者

4. 客户端显示
   - 先显示缩略图
   - 点击查看大图
   - 支持图片保存
```

**语音消息流程**
```
1. 录制语音
   - 客户端录制语音（最长60秒）
   - 转换为MP3/AAC格式
   - 上传到服务器

2. 发送语音消息
   {
     "action": "sendMessage",
     "toUserId": "123",
     "msgType": "voice",
     "content": "voiceUrl",
     "extra": {
       "duration": 15,
       "size": 51200
     }
   }

3. 服务端处理
   - 验证语音文件
   - 保存消息记录
   - 推送给接收者

4. 客户端播放
   - 显示语音时长
   - 点击播放
   - 显示播放进度
   - 标记已读
```

**视频消息流程**
```
1. 上传视频
   POST /api/upload/video
   - 限制视频大小（如50MB）
   - 限制视频时长（如30秒）
   - 生成视频封面

2. 发送视频消息
   {
     "action": "sendMessage",
     "toUserId": "123",
     "msgType": "video",
     "content": "videoUrl",
     "extra": {
       "cover": "coverUrl",
       "duration": 20,
       "width": 720,
       "height": 1280,
       "size": 5242880
     }
   }

3. 客户端显示
   - 显示视频封面
   - 显示时长标识
   - 点击播放
```

### 4.7 消息已读回执

**已读状态更新**
```
1. 用户查看消息
   {
     "action": "markAsRead",
     "conversationId": "123",
     "lastMsgId": "msg_456"
   }

2. 服务端处理
   - 更新消息已读状态
   - 更新会话未读数
   - 记录已读时间

3. 推送已读回执
   - 通知发送方消息已读
   - 显示"已读"标识
   - 更新发送方会话列表
```

**未读消息统计**
```
1. 获取未读数
   GET /api/message/unreadCount
   Response: {
     "totalUnread": 15,
     "conversations": [
       {"conversationId": 1, "unread": 5},
       {"conversationId": 2, "unread": 10}
     ]
   }

2. 实时更新
   - 收到新消息时更新未读数
   - 标记已读时减少未读数
   - 推送未读数变化
```

### 4.8 消息撤回功能

**撤回流程**
```
1. 客户端请求撤回
   {
     "action": "recallMessage",
     "msgId": "msg_123"
   }

2. 服务端验证
   - 检查消息是否存在
   - 检查是否是发送者本人
   - 检查是否在2分钟内
   - 更新消息状态为已撤回

3. 推送撤回通知
   - 通知接收者消息已撤回
   - 显示"对方撤回了一条消息"
   - 更新会话最后一条消息

4. 客户端处理
   - 移除或替换消息内容
   - 显示撤回提示
```

### 4.9 社交互动通知

**点赞通知**
```
1. 用户点赞作品/评论
   POST /api/like
   {
     "targetType": "work|comment",
     "targetId": 123
   }

2. 服务端处理
   - 保存点赞记录
   - 构造通知消息
   - 推送给作品作者

3. 通知消息格式
   {
     "type": "like",
     "data": {
       "userId": 456,
       "username": "张三",
       "avatar": "xxx",
       "targetType": "work",
       "targetId": 123,
       "targetTitle": "作品标题",
       "timestamp": 1640000000000
     }
   }
```

**评论通知**
```
1. 用户发表评论
   POST /api/comment
   {
     "workId": 123,
     "content": "很棒的作品！"
   }

2. 服务端处理
   - 保存评论记录
   - 构造通知消息
   - 推送给作品作者

3. @提醒处理
   - 解析评论中的@用户
   - 发送@提醒通知
   - 推送给被@的用户
```

**关注通知**
```
1. 用户关注他人
   POST /api/follow
   {
     "targetUserId": 123
   }

2. 服务端处理
   - 保存关注关系
   - 构造通知消息
   - 推送给被关注者

3. 通知消息
   {
     "type": "follow",
     "data": {
       "userId": 456,
       "username": "张三",
       "avatar": "xxx",
       "timestamp": 1640000000000
     }
   }
```

### 4.5 系统通知流程

```
1. 后台触发通知
   - 关注通知
   - 点赞通知
   - 评论通知
   - 系统公告
   - 审核通知

2. 服务端处理
   - 构造系统消息
   - 保存到MySQL
   - 推送给目标用户

3. 客户端接收
   - 显示通知红点
   - 弹出提示（可选）
   - 更新通知列表
```

---

## 五、性能优化方案

### 5.1 连接优化

**单机连接数优化**
- 使用Netty或Spring WebFlux（异步非阻塞）
- 单机支持10万+连接
- 调整系统参数：ulimit -n 100000

**连接保活**
- 客户端心跳：30秒
- 服务端超时：90秒
- 减少无效连接占用

### 5.2 消息优化

**弹幕限流**
- 用户级别：1秒1条
- 直播间级别：每秒1000条（超过则丢弃）
- 使用Redis令牌桶算法

**消息批量处理**
- 弹幕批量入库（100条/批次）
- 离线消息批量拉取（50条/次）
- 减少数据库IO

**消息压缩**
- 启用WebSocket压缩（permessage-deflate）
- 减少30-50%流量

### 5.3 存储优化

**MySQL优化**
- 消息表按月分表
- 历史消息归档到MongoDB
- 只保留3个月热数据

**Redis优化**
- 消息缓存设置TTL（7天）
- 使用Redis Cluster（后期扩展）
- 离线消息队列限制长度（最多100条）

### 5.4 广播优化

**直播间消息广播**
- 异步推送，不阻塞主线程
- 失败重试1次，超时则放弃
- 单次广播超时时间：100ms

**分组广播（后期优化）**
- 将直播间用户分组（每组1000人）
- 多线程并行推送
- 提升广播效率

---

## 六、技术栈选型

### 6.1 后端技术栈

**核心框架**
- Spring Boot 2.7+
- Spring WebSocket
- Spring Data JPA / MyBatis-Plus

**中间件**
- MySQL 8.0（主数据库）
- Redis 6.0+（缓存、在线状态）
- Nginx（反向代理、负载均衡）

**工具库**
- JWT（用户认证）
- Jackson（JSON序列化）
- Hutool（工具类）
- Lombok（简化代码）

### 6.2 前端技术栈（Android）

**网络库**
- OkHttp（HTTP请求）
- OkHttp WebSocket（长连接）

**UI框架**
- Material Design Components
- RecyclerView（消息列表）
- ViewPager2（直播间）

**工具库**
- Gson（JSON解析）
- Glide（图片加载）
- EventBus（事件总线）

### 6.3 开发工具

- IntelliJ IDEA（后端开发）
- Android Studio（Android开发）
- Postman（API测试）
- Redis Desktop Manager（Redis管理）
- Navicat（数据库管理）

---

## 七、部署方案

### 7.1 服务器配置（初期）

**单机部署方案**
```
服务器：阿里云ECS
配置：4核8G 5M带宽
系统：CentOS 7.9

服务部署：
- Nginx（80/443端口）
- Spring Boot IM服务（8080端口）
- MySQL（3306端口）
- Redis（6379端口）
```

**预估支持规模**
- 同时在线：5000人
- 单直播间：500人
- 消息吞吐：5000条/秒

### 7.2 扩展方案（后期）

**水平扩展**
```
负载均衡（Nginx）
    ↓
IM服务集群（3台）
    ↓
Redis集群（主从）
    ↓
MySQL主从（读写分离）
```

**支持规模**
- 同时在线：5万人
- 单直播间：5000人
- 消息吞吐：5万条/秒

---

## 八、开发计划（7天）

### Day 1-2：基础架构搭建
- [x] 搭建Spring Boot项目
- [x] 集成WebSocket
- [x] 配置MySQL、Redis
- [x] 实现用户认证（JWT）
- [x] 实现连接管理模块

### Day 3-4：核心功能开发
- [x] 实现单聊消息收发
- [x] 实现直播间弹幕
- [x] 实现离线消息
- [x] 实现消息存储
- [x] 实现敏感词过滤

### Day 5：业务功能开发
- [x] 实现礼物打赏消息
- [x] 实现系统通知
- [x] 实现消息已读
- [x] 实现历史消息查询

### Day 6：Android客户端对接
- [x] 实现WebSocket连接
- [x] 实现消息收发UI
- [x] 实现弹幕显示
- [x] 实现礼物动画

### Day 7：测试与优化
- [x] 功能测试
- [x] 压力测试（JMeter）
- [x] 性能优化
- [x] 部署上线

---

## 九、接口设计

### 9.1 WebSocket接口

**连接地址**
```
ws://domain/ws?token=xxx
```

**客户端发送消息格式**
```json
{
  "action": "sendMessage|sendBarrage|enterRoom|leaveRoom|heartbeat",
  "data": {
    // 具体数据
  }
}
```

**服务端推送消息格式**
```json
{
  "type": "message|barrage|gift|system|notification",
  "data": {
    // 具体数据
  }
}
```

### 9.2 HTTP接口

**用户认证**
```
POST /api/auth/login
Body: {
  "username": "user123",
  "password": "xxx"
}
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "token": "jwt_token",
    "userId": 123,
    "username": "user123",
    "nickname": "张三",
    "avatar": "xxx"
  }
}
```

**好友相关接口**

**获取好友列表**
```
GET /api/friend/list
Response: {
  "code": 200,
  "data": [
    {
      "friendId": 123,
      "username": "user123",
      "nickname": "张三",
      "avatar": "xxx",
      "remark": "备注名",
      "online": true,
      "lastOnlineTime": "2024-12-25 10:00:00"
    }
  ]
}
```

**发送好友申请**
```
POST /api/friend/request
Body: {
  "toUserId": 123,
  "message": "你好，可以加个好友吗？"
}
Response: {
  "code": 200,
  "message": "申请已发送"
}
```

**获取好友申请列表**
```
GET /api/friend/requests?status=0
Response: {
  "code": 200,
  "data": [
    {
      "requestId": 1,
      "fromUserId": 456,
      "username": "user456",
      "nickname": "李四",
      "avatar": "xxx",
      "message": "你好",
      "status": 0,
      "createdAt": "2024-12-25 10:00:00"
    }
  ]
}
```

**处理好友申请**
```
POST /api/friend/handle
Body: {
  "requestId": 1,
  "accept": true
}
Response: {
  "code": 200,
  "message": "已同意好友申请"
}
```

**删除好友**
```
DELETE /api/friend/{friendId}
Response: {
  "code": 200,
  "message": "已删除好友"
}
```

**会话相关接口**

**获取会话列表**
```
GET /api/conversation/list
Response: {
  "code": 200,
  "data": [
    {
      "conversationId": 1,
      "type": 1,
      "targetId": 123,
      "targetName": "张三",
      "targetAvatar": "xxx",
      "lastMessage": "你好",
      "lastMessageType": "text",
      "lastTime": "2024-12-25 10:00:00",
      "unreadCount": 3,
      "online": true
    }
  ]
}
```

**删除会话**
```
DELETE /api/conversation/{conversationId}
Response: {
  "code": 200,
  "message": "会话已删除"
}
```

**消息相关接口**

**获取历史消息**
```
GET /api/message/history?targetId=123&pageSize=20&lastMsgId=xxx
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "messages": [
      {
        "msgId": "msg_001",
        "msgType": "text",
        "fromUserId": 456,
        "toUserId": 123,
        "content": "你好",
        "extra": {},
        "status": 1,
        "isRead": 1,
        "createdAt": "2024-12-25 10:00:00"
      }
    ],
    "hasMore": true
  }
}
```

**上传图片**
```
POST /api/upload/image
Content-Type: multipart/form-data
Body: file=xxx
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "url": "https://xxx.com/image.jpg",
    "thumbnail": "https://xxx.com/image_thumb.jpg",
    "width": 1080,
    "height": 1920,
    "size": 102400
  }
}
```

**上传语音**
```
POST /api/upload/voice
Content-Type: multipart/form-data
Body: file=xxx
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "url": "https://xxx.com/voice.mp3",
    "duration": 15,
    "size": 51200
  }
}
```

**上传视频**
```
POST /api/upload/video
Content-Type: multipart/form-data
Body: file=xxx
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "url": "https://xxx.com/video.mp4",
    "cover": "https://xxx.com/cover.jpg",
    "duration": 20,
    "width": 720,
    "height": 1280,
    "size": 5242880
  }
}
```

**发送图片消息**
```
POST /api/message/sendImage
Body: {
  "toUserId": 123,
  "imageUrl": "xxx",
  "thumbnail": "xxx",
  "width": 1080,
  "height": 1920
}
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "msgId": "msg_001"
  }
}
```

**标记消息已读**
```
POST /api/message/markRead
Body: {
  "conversationId": 1,
  "lastMsgId": "msg_456"
}
Response: {
  "code": 200,
  "message": "已标记为已读"
}
```

**撤回消息**
```
POST /api/message/recall
Body: {
  "msgId": "msg_123"
}
Response: {
  "code": 200,
  "message": "消息已撤回"
}
```

**获取未读消息数**
```
GET /api/message/unreadCount
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "totalUnread": 15,
    "conversations": [
      {"conversationId": 1, "unread": 5},
      {"conversationId": 2, "unread": 10}
    ]
  }
}
```

**礼物相关接口**

**获取礼物列表**
```
GET /api/gift/list
Response: {
  "code": 200,
  "data": [
    {
      "giftId": 1,
      "name": "玫瑰",
      "icon": "xxx",
      "price": 10,
      "animation": "rose_animation"
    }
  ]
}
```

**私聊送礼**
```
POST /api/gift/sendPrivate
Body: {
  "toUserId": 123,
  "giftId": 1,
  "count": 1,
  "message": "送你一朵玫瑰"
}
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "recordId": 1,
    "balance": 990
  }
}
```

**直播间送礼**
```
POST /api/gift/sendLive
Body: {
  "roomId": "room_001",
  "anchorId": 456,
  "giftId": 1,
  "count": 1
}
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "recordId": 1,
    "balance": 990
  }
}
```

**获取礼物记录**
```
GET /api/gift/records?type=send&pageSize=20&page=1
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "records": [
      {
        "recordId": 1,
        "fromUserId": 123,
        "toUserId": 456,
        "giftName": "玫瑰",
        "count": 1,
        "totalPrice": 10,
        "scene": "chat",
        "createdAt": "2024-12-25 10:00:00"
      }
    ],
    "total": 100
  }
}
```

**通知相关接口**

**获取通知列表**
```
GET /api/notification/list?type=all&pageSize=20&page=1
Response: {
  "code": 200,
  "data": [
    {
      "notificationId": 1,
      "type": "like",
      "fromUserId": 456,
      "fromUsername": "张三",
      "fromAvatar": "xxx",
      "content": "赞了你的作品",
      "targetType": "work",
      "targetId": 123,
      "isRead": 0,
      "createdAt": "2024-12-25 10:00:00"
    }
  ]
}
```

**标记通知已读**
```
POST /api/notification/markRead
Body: {
  "notificationIds": [1, 2, 3]
}
Response: {
  "code": 200,
  "message": "已标记为已读"
}
```

**获取未读通知数**
```
GET /api/notification/unreadCount
Response: {
  "code": 200,
  "data": {
    "like": 5,
    "comment": 3,
    "follow": 2,
    "system": 1,
    "total": 11
  }
}
```

---

## 十、安全方案

### 10.1 认证鉴权
- 使用JWT token认证
- Token有效期：7天
- 刷新Token机制

### 10.2 消息安全
- 敏感词过滤（本地词库）
- 消息内容长度限制（500字符）
- 图片内容审核（接入第三方）

### 10.3 防刷机制
- 消息发送频率限制
- IP黑名单
- 用户封禁机制

### 10.4 数据安全
- WebSocket使用wss加密
- 数据库密码加密存储
- 敏感信息脱敏

---

## 十一、监控与运维

### 11.1 监控指标
- 在线用户数
- 消息发送量（QPS）
- 接口响应时间
- 服务器CPU/内存/网络

### 11.2 日志管理
- 使用SLF4J + Logback
- 日志分级：ERROR、WARN、INFO
- 日志文件按天切割
- 保留30天日志

### 11.3 告警机制
- 服务宕机告警
- 接口异常告警
- 资源使用告警

---

## 十二、成本预估

### 12.1 服务器成本
- 阿里云ECS 4核8G：约300元/月
- 带宽5M：约50元/月
- 总计：约350元/月

### 12.2 开发成本
- 后端开发：3人天
- Android开发：2人天
- 测试：1人天
- 总计：6人天

### 12.3 第三方服务（可选）
- 图片审核：按量计费
- 短信通知：按量计费
- CDN加速：按流量计费

---

## 十三、风险与应对

### 13.1 技术风险
**风险：** 单机性能瓶颈
**应对：** 提前设计水平扩展方案，预留扩展接口

**风险：** 消息丢失
**应对：** 实现消息ACK机制，离线消息队列

**风险：** 直播间消息风暴
**应对：** 消息限流、降级策略

### 13.2 业务风险
**风险：** 用户量超预期
**应对：** 快速扩容方案，提前准备服务器

**风险：** 恶意刷屏
**应对：** 频率限制、封禁机制

---

## 十四、后续优化方向

### 14.1 功能优化
- 消息撤回
- 消息转发
- @提醒功能
- 表情包支持
- 语音/视频通话

### 14.2 性能优化
- 引入消息队列（RabbitMQ/Kafka）
- 数据库分库分表
- 引入ElasticSearch（消息搜索）
- CDN加速（图片、语音）

### 14.3 架构优化
- 微服务拆分
- 服务注册与发现（Nacos）
- 分布式链路追踪（SkyWalking）
- 容器化部署（Docker + K8s）

---

## 附录

### A. 参考资料
- WebSocket协议：RFC 6455
- MQTT协议：MQTT 3.1.1
- 即时通讯技术选型：https://www.zhihu.com/question/xxx

### B. 开源方案参考
- Netty-SocketIO（Java WebSocket框架）
- t-io（国产高性能IM框架）
- OpenIM（开源IM解决方案）

### C. 敏感词库
- 使用DFA算法实现高效过滤
- 词库来源：GitHub开源项目

---

**文档版本：** v1.0
**编写日期：** 2024-12-25
**适用范围：** 1-10万用户规模的直播IM系统