场景解剖三：千万长连接推送系统
2026/8/24大约 3 分钟
亿级规模系统系列 · 阶段 7 · 亿级场景实战 · 第 41/49 篇 · 🚧 占位待学
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学习大纲：《QPS 过万与亿级消息系统设计学习总纲》
状态：待学习。 本文为占位文档：知识点清单、实验与验收标准已就绪，正文待按「先学习、先实验、再撰写」补全。
对应总纲单元：阶段 7 · 单元 7.3
一、本文要解决的问题
怎么把一条公告在 10 秒内送到 1 亿台手机？这是接入层线程模型（阶段 1）与推拉投递（阶段 3）的极限压力测试：千万在线的连接怎么摊到机器上、单机百万连接的内存怎么压、推送风暴怎么限速分批——还有手机厂商通道这条「借来的路」。
二、知识点清单
- 接入层架构：SLB（长连接的四层分发）→ 接入网关集群（每机几十万连接，阶段 1 的 Netty 模型）→ 路由层（uid → 接入节点）
- 单机容量模型：百万连接的内存账（每连接 buffer × 连接数）、fd 与端口限制、心跳与空闲清理
- 推送链路：业务方 → 推送服务（查路由、拆批次）→ 接入节点 → 设备；到达率与在线率的度量口径
- 厂商通道整合：APNs / FCM / 国内厂商推送的必要性（App 被杀后自建通道不可达），通道选择与降级策略
- 推送风暴治理：全量推送拆批（每秒 N 万）、按优先级排队、错峰；「10 秒送达 1 亿」的分批数学
- 心跳与省电的平衡：心跳间隔与 NAT 超时、智能心跳
三、动手实验（学习时必须真跑）
- Netty 实现接入网关 + Redis 路由表（uid → 节点），模拟客户端建 1 万长连接（衔接阶段 1 实验）
- 全量推送 1 万连接：测推送风暴下的网关内存、GC 与耗时；实现分批推送（每批 1000，间隔 100ms）对比
- 统计到达率：客户端 ack 回执计数，验证可靠性（未达的走补拉）
四、验收标准（全部通过才进入下一篇）
五、写作提示（补正文时遵守）
- 开篇问题驱动；结构走「是什么 → 为什么 → 怎么做 → 背景知识」
- 所有代码、命令、输出必须先在本机跑通再写入，不得杜撰
- 版本口径以总纲环境清单为准（Spring Boot 3.x / MySQL 8.0 / Redis 8.x / RocketMQ 5.3.x / Kafka 4.3 / ShardingSphere 5.5.3）
- 涉及版本敏感结论时标注出处与时间
本篇完成后，把文首导航块的「🚧 占位待学」去掉，并在总纲处打卡。