Redis订阅与发布

Posted 2021-02-08 持之以恒18

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

举个生活的例子，一个喜欢购买鲜牛奶的人，需要每天在上班的时候/下班的时候都专门去牛奶店购买鲜牛奶，但不一定每天去到那里都刚好有自己喜欢的那一种牛奶，这个时候，这个人跑老远的距离都白费了。但如果这个人去牛奶店一次性订阅了一个月的某种牛奶，那么他就不用担忧今天是否能买到鲜牛奶了，只要送奶员把牛奶送到他家楼下的箱子里面就行。

而订阅发布模型与这个例子有点类似，订阅者只要订阅注册某个频道就可以“高枕无忧”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隔离，

 

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。

样例图：

 

Redis订阅发布系统，服务器在背后的工作：

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储在这里。字典的键为频道的名称，而值为订阅频道的客户端链表。

1. 当有新的客户端订阅某个频道时，会发生两种情况中的一种：

1）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

2）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. 当一个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. 发送信息

服务器会遍历pubsub_channels中对应键的链表，向每一个客户端发送信息

 

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

1. 当有新的客户端订阅某个模式的时，会进行如下步骤：

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

2. 当一个客户端退订某一个模式的时候：

服务器遍历pubsob_patterns找到对应的pattern同时也是对应该client客户端的节点，将改节点删除

3. 发送信息

服务器遍历pubsub_channels，查找与channels频道相匹配的模式麻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：

1. 当一个客户端向频道发送一个信息，订阅了同一个频道/模式的多个客户端可以同时接收到信息，类似广播的机制。

2. 便于Sentinel哨兵与服务器间的通信并进行监控

 

 

1. 订阅频道

命令格式：

SUSCRIBE   channel1  [channel2]  [channel3]

例如（同时订阅两个频道）：

redis> subscribe  local_system  remote_system

Reading messages... (press Ctrl-C to quit)

1) "subscribe"       # 返回值的类型：显示订阅成功

2) "local_system"           # 订阅的频道名字

3)"remote _system "

4) (integer) 2       # 目前已订阅的频道数量

 

订阅和接收者：

发送者：

 

 

注意：客户端一点与某个频道建立连接就不能进行其他操作，一旦客户端退出连接，订阅的频道自动会断开。

 

2. 订阅模式

PSUBSCRIBE  pattern1  [pattern2]  [pattern3]

pattern可以用符号*进行模糊匹配，例如：

remo*   #匹配以remo开头的模式

*system  #匹配以system结尾的模式

 

例如：

客户端1

客户端2

注意：返回的integer为1是指匹配了一个模式，实际上是匹配了两个频道。

 

发布信息命令：

客户端：

 

 

3. 取消订阅：

命令：

1）取消订阅频道

UNSUBSCRIBE  channel1  [channel2]

2）取消订阅模式

PUNSUBSCRIBE  [pattern [pattern …]]

由于在客户端界面无法实现，这里就不展示了。而在编程过程中是可以实现的。

关于python中的编程，可以看看这篇文章：

http://www.cnblogs.com/anpengapple/p/7027979.html

 

4. 发布消息

命令：

PUBLISH channel message

向一个频道发送信息，所有订阅这个频道的客户端都会接收到信息

 

5. 查看已有的频道

命令：

PUBSUB  subcommand [argument [argument ...]]

subcommand子命令：

1）PUBSUB CHANNELS  [pattern]

列出当前的活跃频道

如果给定pattern参数，则会返回服务器当前被订阅的频道中与pattern模式相匹配的频道

 

2）PUBSUB NUMSUB [channel-1 … channel-N]

返回给定频道的订阅者数量， 订阅模式的客户端不计算在内

因为有一个是匹配模式，所以返回的interger值为1

 

3）PUBSUB NUMPAT

返回订阅模式的数量

 

 

Sentinel哨兵中的应用：

Sentinel服务器与Master服务器/Slave服务器之间的订阅发布系统是Sentinl监控过程的一个重要环节，通过订阅发布系统达到监控服务器状态的作用。其运行原理与上面的客户端服务器之间的订阅机制无太大区别，都是基于网络连接的数据传输。Sentinel之间的通信也是通过Sentinel与服务武器间的这个订阅发布系统实现的，一个Sentinel通过服务器的频道发送信息，其他Sentinel就会接收到。

 

参考文章：

http://www.cnblogs.com/anpengapple/p/7027979.html

《redis设计与实现》