基于WebSocket的信息推送服务平台设计与实现

摘要

近年来，随着智能应用对信息推送服务的需求日益扩大，市场上涌现出一大批与信息推送相关的技术。但这些技术往往只能覆盖移动端或网页端中的一种，且信息的推送到达率较低，单机的并发连接量较小。为实现跨平台、高推送到达率、高并发的推送系统，本文提出了基于WebSocket的推送服务解决方案。
　　WebSocket协议是Html5中为实现客户端与服务器双向通信而新增的协议，本文在深入研究该协议的基础上实现了客户端与服务器端推送服务的构建。首先分析了推送系统的整体架构设计，并在此基础上提出了跨平台适配层、推送消息反馈机制、服务器并发优化等设计。其中，为封装不同的客户端在后台实现的差异，本文设计了跨平台适配层来分别对用户注册与登录模块、心跳机制等有差异的部分进行定制;为提升推送消息的到达率，本文设计了推送消息反馈机制，通过消息确认机制、离线消息重发机制、断线重连机制来确保在线用户与离线用户均能及时地收到服务端推送的消息;为提升系统的并发连接量，本文对Linux系统连接数与TCP协议配置进行了优化，并设计了线程池来减少线程切换带来的性能损耗。此外，本文还介绍了该推送系统的应用实现，分别从服务端、移动端、网页端讲述了其具体功能的实现。
　　最后，本文通过自定义软件对该系统进行测试。从功能上看，本文实现的各项功能均能正确、稳定的运行;从性能上看，该系统能够实现单机80万的并发连接量，且能够实现均值95.75％的在线到达率，同时平均时间延迟控制在5s左右。功能与性能测试表明，本文设计的推送服务在功能上与性能上均达到了预期的目标。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 系统设计目标

1．4 论文主要工作内容和结构

第二章 推送系统主要技术介绍

2．1 WebSocket协议

2．2 Reactor设计模式与NIO模型

2．2．1 Reactor设计模式

2．2．2 NIO模型

2．3 Netty框架

2．4 本章小结

第三章 基于WebSocket推送系统的架构设计

3．1 推送系统整体架构

3．2 跨平台适配层设计

3．3 推送消息反馈机制

3．3．1 消息确认机制

3．3．2 离线消息重发机制

3．3．3 断线重连机制

3．4 服务器高并发优化

3．4．1 用户连接数的优化

3．4．2 Linux内核优化配置

3．4．3 线程池的设计

3．5 本章小结

第四章 基于WebSocket推送系统的应用实现

4．1 服务器端的功能实现

4．1．1 业务逻辑处理框架

4．1．2 用户登录模块的实现

4．1．3 WebSoeket通道的建立

4．1．4 Web操作平台的实现

4．1．5 数据库模块设计与实现

4．1．6 个性化推送服务

4．2 移动端的功能实现

4．2．1 Android组件简介

4．2．2 推送服务的设计与实现

4．3 网页端的设计与实现

4．3．1 浏览器对WebSocket的支持

4．3．2 WebSocket通信的实现

4．4 本章小结

第五章 推送系统性能测试与分析

5，1系统测试环境搭建

5．2 系统功能测试

5．2．1 移动端功能测试

5．2．2 网页端功能测试

5．2．3 个性化推送功能测试

5．3 系统性能测试

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

作者简介