Node.js 编程实战:即时聊天应用 —— 消息存储与推送

在前面的文章中，我们已经基于 WebSocket 实现了即时聊天应用的实时通信能力，并完成了群聊和私聊功能。但在真实的聊天系统中，仅有实时转发是不够的，消息存储与消息推送是两个必不可少的能力。

消息存储用于支持聊天记录查询和离线消息，而消息推送则保证用户即使暂时不在线，也不会错过重要信息。本文将围绕这两个关键能力，介绍在 Node.js 中的常见实现思路。

一、为什么需要消息存储

在最简单的聊天示例中，消息只存在于内存中，一旦用户断线或服务重启，消息就会丢失。这在真实场景中是不可接受的。

消息存储主要解决以下问题：

• • 用户可以查看历史聊天记录
• • 支持用户离线后重新上线查看消息
• • 支持多端登录时的数据同步
• • 为后续搜索和统计提供基础

因此，聊天系统必须将消息持久化存储。

二、消息数据模型设计

在开始编码之前，需要先设计消息的基本结构。

1. 消息核心字段

一条聊天消息通常包含：

• • 消息 ID
• • 发送者 ID
• • 接收者 ID 或群 ID
• • 消息类型（私聊 / 群聊）
• • 消息内容
• • 发送时间
• • 消息状态（已读 / 未读）

这些字段可以满足绝大多数聊天场景。

2. 数据库存储方案选择

常见的存储方式包括：

• • 关系型数据库（MySQL / PostgreSQL）
• • 文档数据库（MongoDB）
• • 缓存数据库（Redis，用于未读消息）

在 Node.js 项目中，常见组合是：

• • 数据库负责长期存储
• • Redis 负责临时缓存和推送辅助

三、消息入库流程设计

当服务器收到一条聊天消息时，通常执行以下流程：

1. 1. 校验消息合法性
2. 2. 写入数据库
3. 3. 判断接收方是否在线
4. 4. 在线则实时推送
5. 5. 不在线则标记为未读

这种设计可以保证消息不丢失。

四、消息存储实现思路

1. 私聊消息存储

私聊消息通常存储为一条独立记录，包含发送者和接收者信息。

示例逻辑：

asyncfunctionsavePrivateMessage(message) {
awaitMessage.create({
from: message.from,
to: message.to,
content: message.content,
type: 'private',
created_at: newDate()
  });
}

数据库中可通过 from / to 字段快速查询历史消息。

2. 群聊消息存储

群聊消息通常只存一条记录，但关联群 ID。

asyncfunctionsaveGroupMessage(message) {
awaitMessage.create({
from: message.from,
room_id: message.roomId,
content: message.content,
type: 'group',
created_at: newDate()
  });
}

查询群聊记录时，根据 room_id 过滤即可。

五、历史消息查询

为了支持聊天记录展示，通常需要提供 HTTP API 查询历史消息。

常见设计方式：

• • 私聊：根据两个用户 ID 查询
• • 群聊：根据群 ID 查询
• • 支持分页，避免一次返回大量数据

这种接口通常由 HTTP 服务提供，而不是 WebSocket。

六、离线消息处理

1. 离线消息的判定

服务器可以通过在线用户映射判断：

• • 接收方在线 → 直接推送
• • 接收方离线 → 存储为未读消息

未读状态通常需要在数据库或 Redis 中标记。

2. 离线消息推送时机

当用户重新上线时：

1. 1. 查询未读消息
2. 2. 按时间顺序推送给客户端
3. 3. 更新消息状态为已读

这种方式保证消息不会丢失。

七、消息推送机制设计

1. WebSocket 实时推送

对于在线用户，消息通过 WebSocket 即时推送：

• • 延迟低
• • 体验好
• • 适合聊天场景

这是聊天系统的主要推送方式。

2. 与 HTTP 接口配合

WebSocket 负责实时消息，而 HTTP 接口负责：

• • 历史消息查询
• • 未读消息统计
• • 消息状态更新

二者配合，可以让系统结构更加清晰。

八、性能与扩展性考虑

当用户规模增大后，需要考虑以下问题：

• • 消息表数据量快速增长
• • 查询性能下降
• • 单节点 WebSocket 服务压力增大

常见优化方向包括：

• • 消息表按时间或用户分表
• • 使用 Redis 缓存最近消息
• • WebSocket 服务集群化
• • 使用消息队列进行跨节点广播

这些问题在系统早期设计阶段就应有所预期。

九、总结

消息存储与推送是即时聊天系统中不可或缺的核心能力。通过合理的数据模型设计、清晰的消息流程和 WebSocket + HTTP 的协作方式，可以构建一个稳定、可扩展的聊天系统。

在《Node.js 编程实战》系列中，即时聊天项目不仅展示了 WebSocket 的使用方式，也涵盖了真实系统中常见的消息持久化和推送场景。