Redis发布与订阅
Redis 通过 PUBLISH 、 SUBSCRIBE 等命令实现了订阅与发布模式, 这个功能提供两种信息机制, 分别是订阅/发布到频道和订阅/发布到模式。
举个例子:
当右边窗口执行了后,
一、频道的订阅与信息发送
Redis 的 SUBSCRIBE 命令可以让客户端订阅任意数量的频道, 每当有新信息发送到被订阅的频道时, 信息就会被发送给所有订阅指定频道的客户端。
作为例子, 下图展示了频道 channel1
, 以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2
、 client5
和 client1
之间的关系:
当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1
时, 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端:
1.1、订阅频道
每个 Redis 服务器进程都维持着一个表示服务器状态的 redis.h/redisServer
结构, 结构的 pubsub_channels
属性是一个字典, 这个字典就用于保存订阅频道的信息:
struct redisServer {
// ...
dict *pubsub_channels;
// ...
};
其中,字典的键为正在被订阅的频道, 而字典的值则是一个链表, 链表中保存了所有订阅这个频道的客户端。
比如说,在下图展示的这个 pubsub_channels
示例中, client2
、 client5
和 client1
就订阅了 channel1
, 而其他频道也分别被别的客户端所订阅:
当客户端调用 SUBSCRIBE 命令时, 程序就将客户端和要订阅的频道在 pubsub_channels
字典中关联起来。
举个例子,如果客户端 client10086
执行命令 SUBSCRIBE channel1 channel2 channel3
,那么前面展示的 pubsub_channels
将变成下面这个样子:
SUBSCRIBE 命令的行为可以用伪代码表示如下:
def SUBSCRIBE(client, channels):
# 遍历所有输入频道
for channel in channels:
# 将客户端添加到链表的末尾
redisServer.pubsub_channels[channel].append(client)
通过 pubsub_channels
字典, 程序只要检查某个频道是否为字典的键, 就可以知道该频道是否正在被客户端订阅; 只要取出某个键的值, 就可以得到所有订阅该频道的客户端的信息。
订阅命令格式:SUBSCRIBE channel [channel …]
,使用subscribe test就表示订阅来test这个频道。订阅后返回了三条信息。
示例:
1.2、退订频道
使用 UNSUBSCRIBE 命令可以退订指定的频道, 这个命令执行的是订阅的反操作: 它从 pubsub_channels
字典的给定频道(键)中, 删除关于当前客户端的信息, 这样被退订频道的信息就不会再发送给这个客户端。
若是想取消之前的订阅可以使用unsubscribe命令,格式为:UNSUBSCRIBE [channel [channel …]]。
如果没有频道被指定,也即是,一个无参数的 UNSUBSCRIBE 调用被执行,那么客户端使用 SUBSCRIBE 命令订阅的所有频道都会被退订。在这种情况下,命令会返回一个信息,告知客户端所有被退订的频道。
示例:
1.3、发送信息到频道
了解了 pubsub_channels
字典的结构之后, 解释 PUBLISH 命令的实现就非常简单了: 当调用 PUBLISH channel message
命令, 程序首先根据 channel
定位到字典的键, 然后将信息发送给字典值链表中的所有客户端。
比如说,对于以下这个 pubsub_channels
实例, 如果某个客户端执行命令 PUBLISH channel1 "hello moto"
,那么 client2
、 client5
和 client1
三个客户端都将接收到 "hello moto"
信息:
PUBLISH 命令的实现可以用以下伪代码来描述:
def PUBLISH(channel, message):
# 遍历所有订阅频道 channel 的客户端
for client in server.pubsub_channels[channel]:
# 将信息发送给它们
send_message(client, message)
命令格式:PUBLISH channel message
示例
1.4、查看订阅消息
PUBSUB 是一个查看订阅与发布系统状态的命令,格式:PUBSUB CHANNELS [pattern]。
pattern 参数是可选的:
- 如果不给出 pattern 参数,那么列出订阅与发布系统中的所有活跃频道。
- 如果给出 pattern 参数,那么只列出和给定模式 pattern 相匹配的那些活跃频道。
返回值
一个由活跃频道组成的列表。
PUBSUB 是一个查看订阅与发布系统状态的命令,格式:bashPUBSUB CHANNELS [pattern]
示例:
PubSub缺点
PubSub的生产者传递过来一个消息,Redis会找到对应的消费者传递过去。如果一个消费者都没有,那么消息直接丢弃。
如果有多个消费者,一个消费者突然断开连接,生产者会继续发送消息,其他正常连接的消费者可以持续收到消息。断开的消费者重新连接上,在断联期间生产者发送的消息,对这个消费者来说是彻底丢失了。
如果Redis停机重启,PubSub的消息是不会持久化的,所有的消息都会被直接丢弃。因为这些缺点,消息队列领域几乎找不到合适的应用场景。
二、模式的订阅与信息发送
当使用 PUBLISH 命令发送信息到某个频道时, 不仅所有订阅该频道的客户端会收到信息, 如果有某个/某些模式和这个频道匹配的话, 那么所有订阅这个/这些频道的客户端也同样会收到信息。
下图展示了一个带有频道和模式的例子, 其中 tweet.shop.*
模式匹配了 tweet.shop.kindle
频道和 tweet.shop.ipad
频道, 并且有不同的客户端分别订阅它们三个:
当有信息发送到 tweet.shop.kindle
频道时, 信息除了发送给 clientX
和 clientY
之外, 还会发送给订阅 tweet.shop.*
模式的 client123
和 client256
:
另一方面, 如果接收到信息的是频道 tweet.shop.ipad
, 那么 client123
和 client256
同样会收到信息:
2.1、订阅模式
redisServer.pubsub_patterns
属性是一个链表,链表中保存着所有和模式相关的信息:
struct redisServer {
// ...
list *pubsub_patterns;
// ...
};
链表中的每个节点都包含一个 redis.h/pubsubPattern
结构:
typedef struct pubsubPattern {
redisClient *client;
robj *pattern;
} pubsubPattern;
client
属性保存着订阅模式的客户端,而 pattern
属性则保存着被订阅的模式。
每当调用 PSUBSCRIBE
命令订阅一个模式时, 程序就创建一个包含客户端信息和被订阅模式的 pubsubPattern
结构, 并将该结构添加到 redisServer.pubsub_patterns
链表中。
作为例子,下图展示了一个包含两个模式的 pubsub_patterns
链表, 其中 client123
和 client256
都正在订阅 tweet.shop.*
模式:
如果这时客户端 client10086
执行 PSUBSCRIBE broadcast.list.*
, 那么 pubsub_patterns
链表将被更新成这样:
通过遍历整个 pubsub_patterns
链表,程序可以检查所有正在被订阅的模式,以及订阅这些模式的客户端。
命令:PSUBSCRIBE pattern [pattern …]
订阅一个或多个符合给定模式的频道
示例:
2.2、退订模式
使用 PUNSUBSCRIBE 命令可以退订指定的模式, 这个命令执行的是订阅模式的反操作: 程序会删除 redisServer.pubsub_patterns
链表中, 所有和被退订模式相关联的 pubsubPattern
结构, 这样客户端就不会再收到和模式相匹配的频道发来的信息。
命令:如果想取消之前的按模式订阅,可以使用PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern …]]
来取消
示例:
2.3、发送信息到模式
发送信息到模式的工作也是由 PUBLISH 命令进行的, 在前面讲解频道的时候, 我们给出了这样一段伪代码, 说它定义了 PUBLISH 命令的行为:
def PUBLISH(channel, message):
# 遍历所有订阅频道 channel 的客户端
for client in server.pubsub_channels[channel]:
# 将信息发送给它们
send_message(client, message)
但是,这段伪代码并没有完整描述 PUBLISH 命令的行为, 因为 PUBLISH 除了将 message
发送到所有订阅 channel
的客户端之外, 它还会将 channel
和 pubsub_patterns
中的模式进行对比, 如果 channel
和某个模式匹配的话, 那么也将 message
发送到订阅那个模式的客户端。
完整描述 PUBLISH 功能的伪代码定于如下:
def PUBLISH(channel, message):
# 遍历所有订阅频道 channel 的客户端
for client in server.pubsub_channels[channel]:
# 将信息发送给它们
send_message(client, message)
# 取出所有模式,以及订阅模式的客户端
for pattern, client in server.pubsub_patterns:
# 如果 channel 和模式匹配
if match(channel, pattern):
# 那么也将信息发给订阅这个模式的客户端
send_message(client, message)
举个例子,如果 Redis 服务器的 pubsub_patterns
状态如下:
那么当某个客户端发送信息 "Amazon Kindle, $69."
到 tweet.shop.kindle
频道时, 除了所有订阅了 tweet.shop.kindle
频道的客户端会收到信息之外, 客户端 client123
和 client256
也同样会收到信息, 因为这两个客户端订阅的 tweet.shop.*
模式和 tweet.shop.kindle
频道匹配。
https://redisbook.readthedocs.io/en/latest/feature/pubsub.html
https://blog.csdn.net/qq_38030795/article/details/108580509