本文要談的IM通信協定指的是應用層通信“語言”，并非指傳輸層協定（如TCP、UDP）。IM通信協定的制定是IM開發中起點，也是貫穿設計、開發、運維始終的核心所在，通信協定設計的好壞，直接影響後緒環節的使用者體驗（資料流量、耗電量、通信速度）、相容性（新老版本的無縫融合）、擴充性（後緒的版本更新怎麼辦）等，是個基礎且極其重要的工作之一。
IM通信協定的分層設計
所謂“協定”是雙方共同遵守的規則，例如：離婚協定，停戰協定。
協定有文法、語義、時序三要素：
（1）文法：即資料與控制資訊的結構或格式
（2）語義：即需要發出何種控制資訊，完成何種動作以及做出何種響應
（3）時序：即事件實作順序的詳細說明
一套典型的IM通信協定設計分為三層：應用層、安全層、傳輸層。
IM應用層協定設計
應用層協定選型，常見的有三種：文本協定、二進制協定、流式XML協定。
文本協定
文本協定是指 “貼近人類書面語言表達”的通訊傳輸協定，典型的協定是http協定。一個http協定大緻長成這樣：
GET / HTTP/1.1
User-Agent: curl
Host: musicml.net
Accept: */*
文本協定的特點是：
a. 可讀性好，便于調試
b. 擴充性也好（通過key:value擴充）
c. 解析效率一般（一行一行讀入，按照冒号分割，解析key和value）
d. 對二進制的支援不好 ，比如語音／視訊
IM中，MSN使用的是文本協定。
二進制協定
二進制協定是指binary協定，典型是ip協定。
二進制協定一般定長標頭和可擴充變長包體 ，每個字段固定了含義 ，例如IP協定的前4個bit表示協定版本号 （Version）。
二進制協定有這樣一些特點：
a. 可讀性差，難于調試
b. 擴充性不好 ，如果要擴充字段，舊版協定就不相容了，是以一般設計時會有一個Version字段
c. 解析效率超高（幾乎沒有解析代價）
d. 對二進制的支援不好 ，比如語音／視訊
IM中，QQ使用的時二進制協定。
流式XML協定
IM的準标準協定xmpp就是使用流式XML，像gtalk，校内通這些im都是基于xmpp的。讓我們來看一個xmpp協定的例子：
<message
to=’[url=mailto:[email protected]][email protected][/url]’
from=’[url=mailto:[email protected]][email protected][/url]’
type=’chat’
xml : lang=’en’>
<body>Wherefore art thou, Romeo?</body>
</message>
從xml标簽中大緻可以判斷這是一個romeo發給juliet的聊天消息。xmpp協定可以實作跨域的互通。例如gtalk和校内通使用者聊天。隻要服務端實作了s2s服務（server to server） ，不過現在的im基本沒有互通需求 ，是以這個服務基本沒有人實作。即時通訊開發
XMPP協定有幾個特點：
a.它是準标準協定，可以跨域互通
b.XML的優點，可讀性好，擴充性好
c.解析代價超高（dom解析）
d.有效資料傳輸率超低（大量的标簽）
個人旗幟鮮明的強烈不建議使用xmpp，特别是無線端im，如果要用，一定要自己做壓縮 ，減少網絡流量（用過xmpp的同學都清楚，發一個登入包需要多少互動，要浪費多少流量）。
IM安全層協定設計
im協定，消息的保密性非常重要 ，誰都不希望自己聊天内容被看到，是以安全層是必不可少的。
使用SSL
證書管理微微複雜，代價有點高。
自行加解密
自己來搞加解密，核心在于密鑰的生成與管理，密鑰管理方式有多種，主要有這麼三種：
（1）固定密鑰
服務端和用戶端約定好一個密鑰，同時約定好一個加密算法（eg：AES ），每次用戶端im在發送前，就用約定好的算法，以及約定好的密鑰加密再傳輸，服務端收到封包後，用約定好的算法，約定好的密鑰再解密。這種方式，密鑰和算法對程式員都是透明的。
（2）一人一密鑰
簡單說來就是每個人的密鑰是固定的，但是每個人之間又不同，其實就是在固定密鑰的算法中包含使用者的某一特殊屬性，比如使用者uid、手機号、qq号等。
（3）動态密鑰（一session一密鑰）
動态密鑰，一Session一密鑰的安全性更高，每次會話前協商密鑰。密鑰協商的過程要經過2次非對稱密鑰的随機生成，1次對稱加密密鑰的随機生成，具體詳情這裡不展開，有興趣的同學可以看下SSL密鑰協商額過程。
IM傳輸層協定設計
可選的協定有TCP和UDP。現在的IM傳輸層基本都是使用TCP，有了epoll等技術後，多連接配接就不是瓶頸了，單機幾十萬連結沒什麼問題。