Node.js 编程实战：即时聊天应用 —— 聊天记录与离线处理

在前面的文章中，我们已经使用 WebSocket 实现了即时聊天的实时通信功能，并实现了群聊与私聊功能，同时支持消息存储与推送。但一个完整的聊天系统，还需要处理 聊天记录的管理 以及 离线消息处理，确保用户能够随时查看历史消息，并在离线后仍能收到未读消息。

本文将深入探讨 Node.js 聊天系统中的聊天记录与离线处理设计与实现。

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一、聊天记录的存储意义

聊天记录不仅是用户查看历史消息的基础，还在多个方面发挥作用：

• 支持聊天回溯与消息搜索
• 提供聊天统计与分析数据
• 支持多端同步（Web、移动端）
• 作为系统审计与安全依据

因此，聊天系统必须持久化存储消息。

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二、聊天记录的数据模型设计

在数据库中，每条消息通常包含以下字段：

• messageId：消息唯一标识
• fromUserId：发送者 ID
• toUserId 或 roomId：接收者 ID 或群 ID
• type：消息类型（私聊/群聊）
• content：消息内容
• createdAt：发送时间
• status：消息状态（未读/已读/撤回）

示例 MongoDB 文档结构：

{
  "messageId": "m10001",
  "fromUserId": "u1001",
  "toUserId": "u1002",
  "type": "private",
  "content": "你好啊！",
  "createdAt": "2026-01-19T12:00:00Z",
  "status": "unread"
}

这种结构可以满足大部分聊天场景，包括群聊和私聊。

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三、聊天记录的写入流程

当用户发送一条消息时，服务器通常执行以下操作：

1. 校验消息合法性
2. 写入数据库，保证消息持久化
3. 推送给在线用户
4. 标记离线用户消息状态为未读

示例 Node.js 逻辑：

async function handleMessage(message) {
  // 1. 存储消息
  await Message.create(message);

  // 2. 判断接收方是否在线
  const target = users.get(message.toUserId);
  if (target && target.readyState === WebSocket.OPEN) {
    // 在线则实时推送
    target.send(JSON.stringify(message));
    // 更新状态为已读
    await Message.updateOne({ messageId: message.messageId }, { status: 'read' });
  } else {
    // 离线用户，保持未读状态
  }
}

通过这种方式，可以确保消息既不会丢失，也能及时推送给在线用户。

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四、离线消息处理

离线消息是聊天系统的重要功能，主要包括两部分：

1. 离线消息存储

• 用户不在线时，消息状态标记为 unread
• 可以存储在数据库或 Redis 中
• 便于用户下次上线时获取

2. 离线消息推送

当用户重新上线时，服务器执行以下操作：

async function sendOfflineMessages(userId, ws) {
  const messages = await Message.find({ toUserId: userId, status: 'unread' }).sort({ createdAt: 1 });
  messages.forEach(async (msg) => {
    ws.send(JSON.stringify(msg));
    // 标记为已读
    await Message.updateOne({ messageId: msg.messageId }, { status: 'read' });
  });
}

这种机制确保用户不会错过任何消息，无论是群聊还是私聊。

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五、聊天记录分页与查询

为了支持历史消息回溯，通常需要提供分页查询接口：

• 私聊：根据 fromUserId 与 toUserId 查询
• 群聊：根据 roomId 查询
• 分页：避免一次性返回大量数据

示例 MongoDB 查询：

const pageSize = 20;
const messages = await Message.find({
  $or: [
    { fromUserId: userA, toUserId: userB },
    { fromUserId: userB, toUserId: userA }
  ]
}).sort({ createdAt: -1 }).limit(pageSize);

这种方式可以保证前端按需加载历史消息，提高性能。

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六、多端同步与状态更新

在现代应用中，一个用户可能同时登录多个设备：

• 手机、平板、Web端
• 在线状态需要同步
• 未读消息需要在各端保持一致

实现方法：

• 每个设备建立 WebSocket 连接
• 发送消息时，将消息推送到所有在线设备
• 使用数据库或缓存统一管理已读/未读状态

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七、性能与优化考虑

随着用户数量增长，聊天记录和离线消息量可能非常大。优化方向包括：

1. 消息存储优化

   • 按时间或用户分表
   • 最近消息存 Redis，高频访问

2. 消息查询优化

   • 索引 fromUserId、toUserId、roomId
   • 分页查询

3. 推送优化

   • WebSocket 集群化
   • 使用消息队列（如 RabbitMQ / Kafka）进行跨节点广播

这些措施可以保证聊天系统在高并发场景下依然稳定。

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八、总结

聊天记录和离线消息处理是即时聊天系统不可或缺的核心能力。通过合理的消息存储结构、离线消息标记和多端同步机制，Node.js 聊天系统能够保证消息可靠性与用户体验。

在《Node.js 编程实战》中，即时聊天项目通过 WebSocket、数据库存储和离线处理逻辑的结合，全面展示了 Node.js 在高并发、实时通信场景中的能力。

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