System Design Basics for Backend Developers · درس

تصميم نظام دردشة آني

تعرّف على تصميم نظام تطبيق دردشة آني، بما يشمل الاتصالات وتسليم الرسائل والتخزين والتوسع.

الدرس 4 من 413 خطوة

تصميم نظام دردشة آني درس مجاني في System Design Basics for Backend Developers على CoddyKit. هذا هو الدرس 4 من أصل 4. يمكنك قراءة الدرس كاملاً أدناه مجاناً — ثم تمرن عليه مباشرة في المتصفح باستخدام محرر أكواد مدمج ومدرس ذكاء اصطناعي متاح 24/7. هذا الدرس جزء من مسار التعلم في System Design Basics for Backend Developers، وتقدمك يتزامن عبر الويب وتطبيق CoddyKit. تتضمن دورة System Design Basics for Backend Developers 4 دروس في المجموع.

بعض أجزاء هذا الدرس لم تُترجم بعد وتظهر باللغة الإنجليزية.

The Problem

Design a chat system like WhatsApp or Slack: users send messages that appear on recipients' devices instantly, with history, online presence, and delivery receipts — at the scale of millions of concurrent users.

Requirements

Clarify scope first:

Functional: 1:1 and group chat, message history, presence, delivery/read receipts
Non-functional: low latency, high availability, ordered delivery, horizontal scale

Why Not Plain HTTP?

Classic HTTP is request-response — the server cannot push. Polling wastes resources and adds latency. Real-time chat needs a persistent, bidirectional connection.

WebSockets

WebSockets upgrade an HTTP connection into a long-lived, full-duplex channel. The server can push a message the instant it arrives. This is the backbone of real-time chat.

GET /chat HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade

# After upgrade: server can push frames anytime

Connection Servers

A fleet of connection servers holds the open WebSockets. Since a sender and recipient may be connected to different servers, you need a way to route a message from one server to another.

Routing Between Servers

A presence/session store (e.g. Redis) maps each user to the connection server holding their socket. A message broker or pub/sub forwards messages to the right server so it can push to the recipient.

user_to_server = {
  'alice': 'conn-3',
  'bob': 'conn-7'
}
# alice -> bob: route message to conn-7

Storing Messages

Chat is write-heavy with huge volume. A wide-column store like Cassandra suits it: partition by conversation id, cluster by timestamp, so fetching recent history in order is fast.

PRIMARY KEY ((conversation_id), message_ts)
WITH CLUSTERING ORDER BY (message_ts DESC)

Delivery Guarantees

Use a per-user inbox queue and acknowledgements. Mark messages sent, delivered, and read. If a recipient is offline, queue the message and deliver when they reconnect; retries plus message IDs keep it idempotent.

Ordering

Messages must appear in a consistent order. Attach a monotonic sequence or timestamp per conversation. Clients sort by it, so even out-of-order network delivery is corrected on display.

import time
base = int(time.time() * 1000)
seq = [base, base + 1, base + 2]
print('ordered message ids:', seq)

Group Chat at Scale

Group messages fan out to every member. For small groups, push directly; for large ones, write once to the conversation and let members pull, or fan out asynchronously via the broker to avoid a write storm.

Putting It Together

The full picture: clients hold WebSockets to connection servers, a presence store routes via pub/sub, messages persist in a wide-column store, and queues plus receipts handle offline delivery and ordering. Each piece scales horizontally.

Quick Check

Test your understanding of real-time chat design.

أجب عليها في الدرس التفاعلي

Recap

You designed a real-time chat system:

WebSockets give persistent bidirectional connections
A presence store plus pub/sub routes messages between connection servers
A wide-column store holds ordered history
Queues and receipts handle offline delivery; ordering uses per-conversation sequences

البدء مجانًا

تعلم System Design Basics for Backend Developers مع معلم ذكاء اصطناعي — مجانًا

اكتب وقم بتشغيل أكوادك الفعلية في المتصفح، واحصل على مساعدة فورية من معلم ذكاء اصطناعي متاح 24/7، واستمر من حيث توقفت على الويب أو في التطبيق.

الدورات: 12
الدروس: 48

ابدأ التعلم مجانًا عرض الدورة الكاملة

الأسئلة الشائعة

هل درس «تصميم نظام دردشة آني» مجاني؟

نعم — نص درس «تصميم نظام دردشة آني» كامل متاح مجاناً هنا على الويب. لتمرينه بشكل تفاعلي (محرر أكواد مدمج ومدرس ذكاء اصطناعي متاح 24/7) وفتح باقي دورة System Design Basics for Backend Developers، انتقل إلى CoddyKit PRO. تتضمن دورة System Design Basics for Backend Developers 4 دروس في المجموع.

ماذا ستتعلم في «تصميم نظام دردشة آني»؟

تعرّف على تصميم نظام تطبيق دردشة آني، بما يشمل الاتصالات وتسليم الرسائل والتخزين والتوسع. تتمرن على System Design Basics for Backend Developers مع أكواد عملية تشغلها مباشرة في المتصفح، ومدرس ذكاء اصطناعي متاح 24/7 يجيب على أسئلتك أثناء عملك.

هل أحتاج إلى خبرة سابقة لأبدأ System Design Basics for Backend Developers؟

لا تُشترط خبرة سابقة. System Design Basics for Backend Developers على CoddyKit منظم للمبتدئين حتى المتقدمين، لذا يمكنك البدء من هنا أو من البداية والتقدم بسرعتك الخاصة. هذا هو الدرس 4 من أصل 4.

كم من الوقت يستغرق درس «تصميم نظام دردشة آني»؟

معظم دروس CoddyKit تستغرق حوالي 5–10 دقائق. كل منها موجز وتفاعلي، لذا تحرز تقدماً مستمراً وتستأنف من حيث توقفت عبر الويب والتطبيق.

هل يمكنني كتابة وتشغيل أكواد في درس System Design Basics for Backend Developers هذا؟

نعم. كل درس في System Design Basics for Backend Developers يتضمن محرر أكواد مدمج، لذا تكتب وتشغل أكواداً حقيقية مباشرة في متصفحك وتحصل على تعليقات فورية من الذكاء الاصطناعي — بدون إعداد محلي.

جميع الدروس في هذه الدورة

← العودة إلى System Design Basics for Backend Developers