1、前言
在移动端IM大行其道之前的PC端IM时代，所谓的多端登陆控制无非就是当你在一台电脑上登陆后，再在另一台电脑上登陆时就会把之前登陆的账号给踢出（比如QQ就是这样）。同样PC端时代的IM消息漫游不过就是可以在另一台电脑上下载之前的历史记录而已（参考PC端QQ）。
但自从Google在2013年的开发者大会（Google I/O）上公布了一款叫“Google 环聊”（网址：hangouts.google.com）的移动端IM后，凭借Google的创意，多端登陆和消息漫游才真正有了现在的体验（Google环聊无法体验的话，参考当前版本的微信、手机QQ就可以了）：即允许同一账号在多种设备上同时登陆和使用、且消息会以某种逻辑同步到另外的端上（包括自已发出的消息）等特性，使用得移动端IM的消息同步第一次真正的变的友好和易用。
本文将展开聊聊移动端IM“多点登陆”与“消息漫游”的原理。
2、IM开发干货系列文章
《IM消息送达保证机制实现(一)：保证在线实时消息的可靠投递》
《IM消息送达保证机制实现(二)：保证离线消息的可靠投递》
《如何保证IM实时消息的“时序性”与“一致性”？》
《IM单聊和群聊中的在线状态同步应该用“推”还是“拉”？》
《IM群聊消息如此复杂，如何保证不丢不重？》
《一种Android端IM智能心跳算法的设计与实现探讨（含样例代码）》
《移动端IM登录时拉取数据如何作到省流量？》
《通俗易懂：基于集群的移动端IM接入层负载均衡方案分享》
《浅谈移动端IM的多点登陆和消息漫游原理》（本文）
3、基本概念
什么是多点登录？
以微信为例：可以PC端、phone端同时登录、同时收发消息。需要注意的是：一个端只能登录一个实例，例如同一个QQ号，在pc1上登录再到pc2上登录，后者会把前者踢出，pc1会收到通知“你已在别处登录xxoo”。
什么是消息漫游？
在任何一个终端的任何一个实例登录qq，都能够拉取到所有历史聊天消息，这个就是消息漫游。微信目前只支持“多点登录”同时收发在线消息（如果你同时开过PC端微信和手机端微信，你可以注意到你收到和发出的消息都会在另一个端同时显示出来），没有实现“消息漫游”，潜台词是：登出手机微信，登录PC微信，聊天，再登录手机微信是看不到历史消息的。
4、一个典型的IM消息收发架构
整个IM的架构可以抽象成这么几层：
1）客户端：例如pc微信，手机qq
2）服务端：
2.1）入口层gate集群：能够水平扩展，保持与客户端的连接；
2.2）逻辑层logic、路由层router集群：高可用可扩展，实现业务逻辑，进行消息的路由；
2.3）cache：高可用cache集群，用来存储用户的在线状态，与接入节点（用户具体连接在哪个gate节点）；
2.4）db：固化存储消息，群信息，好友关系链等信息。
一个典型的消息收发流程如上图步骤1-5：
1）用户A登录在gate1上，发出消息；
2）gate1将消息给logic/router；
3）logic/router查询接收方的在线状态（B在线，C不在线）；
4）例如接收方C不在线，存储离线；
4）例如接收方B在线，且登录在gate2上，消息投递给gate2；
5）gate2将消息投递给B。
当然，单对单消息有一系列应用层超时、重传、确认、去重的机制，这不是本文的重点，不进行展开，细节详见《IM消息送达保证机制实现(一)：保证在线实时消息的可靠投递》、《IM消息送达保证机制实现(二)：保证离线消息的可靠投递》。
5、接收方多点登陆时的消息投递原理
接收方多点登录：pc登录、phone也登录，后一端登录不会将前一端踢出，cache中存储状态与登录点时，不再以user_id为key，改为以user_id+终端类型为key即可。
传统的PC端IM时的B客户端信息为：online(状态)，gate2(登录点)。
在支持多端登陆的移动端IM时信息应改为：
B的pc客户端：online(状态)，gate2(登录点)；
B的phone客户端：online(状态)，gate3(登录点)。
当用户A给用户B发送消息时，取出所有B的登录点，进行消息群发即可（如上图中步骤4与步骤5）。
6、发送方多点登陆时的消息投递原理
有朋友可能要问，发送方和多点登录有什么关系？
假设用户A登录了两个点：A1和A2；用户B登录了两个点B1和B2：
A(A1发出的)发送消息给B(B1和B2)；
B(B1发出的)发送消息给A(A1和A2)。
不就可以了么？
其实不然：A(A1发出的)发送消息给B(B1和B2)，B(B1发出的)发送消息给A(A1和A2)。A2端虽然收到了所有B回复的消息，但消息其实是在A1端发出的，故A2端只知道聊天消息的一半(所有B的回复)，缺失了聊天的上下文(所有A1端的发出)。故：如果发送方也进行了多点登录，发送出去的任何消息，除了要投递给多点登录的接收方，还需要投递给多点登录的发送方（说白了就是自已发出的消息，也要发送到自已登陆的其它客户端上）。
如上图所示，发送方A和接收方B都进行了多点登陆，服务端cache中存储的信息为：
A的pc端：online(状态)，gate0(登录点)；
A的phone端：online(状态)，gate1(登录点)；
B的pc端：online(状态)，gate2(登录点)；
B的phone端：online(状态)，gate3(登录点)。
当用户A（phone端）给用户B发送消息时，除了要投递给B的所有多点登录端，还需要投递给A自已多点登陆的其他端（pc端），如上图中步骤4与步骤5。只有这样，才能在所有用户的所有端，恢复与还原双方聊天的上下文。
7、消息漫游原理
如果业务不需要支持“消息漫游”的功能，对于在线消息，如果用户实时接收到则是不需要存储到数据库的。但如果要支持“换一台机器（指的是用户的客户端）也能看到历史的聊天消息”，就需要对所有消息进行存储了。
消息投递如上图：用户A发送消息给用户B，虽然B在线，仍然要增加一个步骤2.5，在投递之前进行存储，以备B的其他端登陆时，可以拉取到历史消息。
消息拉取如上图：原本不在线的B(phone端)，又重新登录了，他怎么拉取历史消息？只需要在客户端本地存储一个上一次拉取到的msg_id(time)，到服务端重新拉取即可。这里还有个问题：由于服务端存储所有消息成本是非常高的，所以一般“消息漫游”是有时间（或者消息数）限制，不能拉取所有所有几年前的历史消息，比如只能拉取3个月内的云端消息等。
8、本文小结
“多点登录”是指多个端同时登录一个帐号，同时收发消息，关键点是：
1）需要在服务端存储同一个用户多个端的状态与登陆点；
2）发出消息时，要对发送方的多端与接收端的多端，都进行消息投递。
“消息漫游”是指一个用户在任何端，都可以拉取到历史消息，关键点是：
1）所有消息存储在云端；
2）每个端本地存储last_msg_id，在登录时可以到云端同步历史消息；
3）云端存储所有消息成本较高，一般会对历史消息时间(或者条数)进行限制。
附：本系列文章参考“架构师之路”等网上文章
