Redis发布订阅

Redis发布订阅

是一种消息通信模式，发送者（PUBLISH）发送消息，订阅者（SUBSCRIBE）接收消息，可以实现进程间的消息传递。

Redis发布订阅简介

Redis的SUBSCRIBE命令可以让客户端订阅任意数量的频道，每当有消息发送到被订阅的频道时，信息就会给所有订阅指定频道的客户端。
🌰展示了频道channelA,以及订阅这个频道的三个客户端-client 1 、clinet 2、client 3之间的关系

🌰🌰当有新消息通过PUBLISH命令发送给频道channel A时，这个消息就会发送给订阅它的三个客户端

发布/订阅使用

基于频道(channel)的发布/订阅

"发布/订阅" 模式包含两种角色,分别是发布者和订阅者。发布者可以向指定的频道(channel)发送消息；订阅者可以订阅一个或者多个频道，所有订阅此频道的订阅者都会接收到此消息
发布者发布消息的命令是 publish,用法是 publish channel message，如向 channel1.1说一声hi

    127.0.0.1:6379> publish channel:1 hi
    (integer) 1

这样消息就发出去了。返回值表示接收这条消息的订阅者数量。发出去的消息不会被持久化，也就是有客户端订阅channel:1后只能接收到后续发布到该频道的消息，之前的就接收不到了。订阅者订阅频道订阅频道的命令是 subscribe，可以同时订阅多个频道，用法是 subscribe channel1 [channel2 ...],例如新开一个客户端订阅上面频道:(不会收到消息，因为不会收到订阅之前就发布到该频道的消息)127.0.0.1:6379> subscribe channel:1

    Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
    1) "subscribe" // 消息类型
    2) "channel:1" // 频道
    3) "hi" // 消息内容

执行上面命令客户端会进入订阅状态，处于此状态下客户端不能使用除subscribe、unsubscribe、psubscribe和punsubscribe这四个属于"发布/订阅"之外的命令，否则会报错。
进入订阅状态后客户端可能收到3种类型的回复。每种类型的回复都包含3个值，第一个值是消息的类型，根据消类型的不同，第二个和第三个参数的含义可能不同。
消息类型的取值可能是以下3个:
subscribe:表示订阅成功的反馈信息。第二个值是订阅成功的频道名称，第三个是当前客户端订阅的频道数量。message:表示接收到的消息，第二个值表示产生消息的频道名称，第三个值是消息的内容。
unsubscribe:表示成功取消订阅某个频道。第二个值是对应的频道名称，第三个值是当前客户端订阅的频道数量，当此值为0时客户端会退出订阅状态，之后就可以执行其他非"发布/订阅"模式的命令了。

基于模式(pattern)的发布/订阅

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。
用图例解释什么是基于模式的发布订阅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：

注意点

(1)使用psubscribe命令可以重复订阅同一个频道，如客户端执行了psubscribe c? c?。这时向c1发布消息客户端会接受到两条消息，而同时publish命令的返回值是2而不是1。同样的，如果有另一个客户端执行了subscribe c1 和psubscribe c?的话，向c1发送一条消息该客户顿也会受到两条消息(但是是两种类型:message和pmessage)，同时publish命令也返回2.
(2)punsubscribe命令可以退订指定的规则，用法是: punsubscribe [pattern [pattern ...]],如果没有参数则会退订所有规则。
(3)使用punsubscribe只能退订通过psubscribe命令订阅的规则，不会影响直接通过subscribe命令订阅的频道；同样unsubscribe命令也不会影响通过psubscribe命令订阅的规则。另外需要注意punsubscribe命令退订某个规则时不会将其中的通配符展开，而是进行严格的字符串匹配，所以punsubscribe * 无法退订c规则，而是必须使用punsubscribe c才可以退订。（它们是相互独立的，后文可以看到数据结构上看也是两种实现）

原理解析

基于频道(Channel)的发布/订阅如何实现的？

底层是通过字典（图中的pubsub_channels）实现的，这个字典就用于保存订阅频道的信息：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。

数据结构

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：

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：

发布

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：

退订

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。

基于模式(Pattern)的发布/订阅实现

底层是pubsubPattern节点的链表
·数据结构 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：

订阅

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。

发布

发送信息到模式的工作也是由 PUBLISH 命令进行的, 显然就是匹配模式获得Channels，然后再把消息发给客户端。

退订

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。

参考文章

https://pdai.tech/md/db/nosql-redis/db-redis-x-pub-sub.html

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本文作者：hoaer
本文链接：https://www.cnblogs.com/hoaer/p/17356066.html
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