redis发布订阅

前言

　　Redis的发布与订阅模型在许多编程语言中都有实现，也就是我们常说的设计模式中的一种——观察者模式。在一些应用场合，例如发送方不是以固定频率发送消息，如果接收方频繁去资讯发布方，这种操作无疑是很麻烦并且不友好的。

　　而订阅发布模型，订阅者只需要订阅注册某个频道就好了，当有消息发送过来的时候，会通过订阅的频道接收。优势在于把耦合点独立分离处理，作为发布方和接收方的中介，实现了发布方和接收方的分离。

　　订阅与发布系统是Redis的一个高级属性，多个客户端可以同时订阅同一个频道，类似广播的机制。所不同的是，一个客户端可以同时订阅多个频道。也就是Redis客户端可以订阅任意数量的频道。

　　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：

实现原理

　　服务器中维护着一个pubsub_channels字典，所有的频道和订阅关系都存在这里。字典的键为频道的名称，而值为订阅频道的客户端链表。

当有新的客户端订阅某个频道时，会发生一下两种情况中的一种：

- 如果频道已经存在，则新的客户端会添加到pubsub_channels对应频道的链表末尾；
- 如果频道原本不存在，则会为频道创建一个键，该客户端成为链表的第一个元素。

　　2. 当客户端退订一个频道的时候，pubsub_channels对应键的链表会删除该客户端；

　　3. 发送消息时，服务器会遍历pubsub_channels中对应键的链表，向每个客户端发送消息。

　　服务器还维护着一个pubsub_patterns链表，链表的pattern属性记录了被订阅的模式，而Client属性记录了订阅模式的客户端。

当有新的客户端订阅某个模式时，进行如下步骤：
1. 创建一个链表节点，pattern属性记录订阅的模式，Client记录订阅模式的客户端；
2. 将这个链表节点添加到pubsub_patterns链表中。
当一个客户端退订某个模式时，服务器遍历pubsub_patterns链表，找到对应的pattern同时也是对应的Client客户端节点，将该节点删除；
发送信息时，服务器遍历pubsub_channels，查找与channels频道相匹配的模式，将消息发送给订阅了这些模式的客户端。

Redis订阅系统的优势：

当一个客户端向频道发送一个信息，订阅了同一频道/模式的多个客户端可以同时接收到信息，类似广播的机制；
便于Sentinel哨兵与服务器之间的通信并进行监控。

Redis发布订阅命令

1. psubscribe：订阅一个或多个符合给定模式的频道。

每个模式以 * 作为匹配符，比如：it* 匹配所有以 it 开头的频道（如，it.news，it.blog，it.tweets等）。news.*匹配所有以news.开头的频道。

支持的模式（patterns）有：

h?llo subscribes to hello, hallo and hxllo
h*llo subscribes to hllo and heeeello
h[ae]llo subscribes to hello and hallo, but not hillo

如果想输入普通的字符，可以在前面添加\　　

语法：

PSUBSCRIBE pattern [pattern ...]

实例：

127.0.0.1:6379> psubscribe mychannel h?llo h*llo h[ae]ll0
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "psubscribe"
2) "mychannel"
3) (integer) 1
1) "psubscribe"
2) "h?llo"
3) (integer) 2
1) "psubscribe"
2) "h*llo"
3) (integer) 3
1) "psubscribe"
2) "h[ae]ll0"
3) (integer) 4

2. publish：将信息发送到指定的频道

语法：

PUBLISH channel message

返回值：接收到信息的订阅者数量

实例：

127.0.0.1:6379> publish mychannel 'mychannel message'
(integer) 1
127.0.0.1:6379> publish hello 'hello message'
(integer) 2
127.0.0.1:6379> publish hell0 'hell0 message'

3. pubsub：查看订阅与发布系统的状态，它由数个不同格式的子命令组成

语法：

PUBSUB <subcommand> [argument [argument ...]]

pubsub channels [pattern]：列出当前活跃的频道列表，活跃是指信道含有一个或多个订阅者（不包括从模式接收订阅的客户端），如果pattern未提供，所有的信道都会被列出，否则值列出匹配上指定全局-类型模式的信道被列出。

返回值：活跃的频道列表，或者符合指定模式的频道。

实例：

127.0.0.1:6379> pubsub channels mychannel
(empty array)

PUBSUB NUMSUB [channel-1 ... channel-N]: 列出指定频道的订阅者个数（不包括订阅模式的客户端订阅者）。

返回值：频道的列表和每个列表中订阅者的个数，格式为：频道,个数,频道,个数,...简单的列表。

注意，不指定任何频道而直接调用这个命令也是可以的，此时，命令只返回一个空列表

实例：

127.0.0.1:6379> pubsub numsub
(empty array)
127.0.0.1:6379> pubsub numsub mychannel
1) "mychannel"
2) (integer) 0

pubsub numpat：返回订阅模式的数量（使用命令psubscribe命名实现）。注意，这个命令返回的不是订阅模式的客户端的数量，而是客户端订阅的所有模式的数量总和。

返回值：客户端订阅的所有模式的总和。

实例：

127.0.0.1:6379> pubsub numpat
(integer) 4

4. punsubscribe [ pattern [pattern ...]]：退订所有给定模式的频道。

说明：

该命令指示客户端退订指定模式，如果没有指定模式则退出所有的模式。

如果没有模式被指定，即一个无参的punsubscribe调用被执行，那么客户端使用psubscribe命令订阅的所有模式都会被退订。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模式。

返回值：这个命令在不同的客户端中有不同的表现。

实例：

127.0.0.1:6379> punsubscribe mychannel
1) "punsubscribe"
2) "mychannel"
3) (integer) 0
127.0.0.1:6379> punsubscribe
1) "punsubscribe"
2) (nil)
3) (integer) 0
127.0.0.1:6379>

5. subscribe：订阅给定的一个或多个频道信息

一旦客户端进入订阅状态，客户端就只可以接受订阅相关的命令SUBSCRIBE、PSUBSCRIBE、UNSUBSCRIBE和PUNSUBSCRIBE除了这些命令，其他命令一律失效。

语法：

SUBSCRIBE channel [channel ...]

返回值：接收到的信息

实例：

127.0.0.1:6379> subscribe mychannel
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "mychannel"
3) (integer) 1
1) "message"
2) "mychannel"
3) "mychannel message"

6. unsubscribe: 退订给定的频道。

指示客户端退订给定的频道，若没有指定频道，则退订所有频道.

如果没有频道被指定，即，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。

语法：

 UNSUBSCRIBE channel [channel ...]