基於Redis訊息的訂閱釋出應用場景
1.應用背景
在物聯網採集管控系統中，前後端隔離的情況下，前端通過表單（比如按鈕，開關，表格等）輸入資料到資料庫（比如MySql，通過WEBAPI服務端輸入），然後採集控制端到資料庫裡去掃表取資料，將資料下發給物聯網路中的終端裝置（比如風扇控制板），從而來控制風扇的開跟關。
2.困境
採集控制端需要到資料庫中去掃表。這個掃表操作會帶來幾個問題：
2.1 鎖表風險
掃表會有鎖表風險，當該DBContext被佔用的時候，其他執行緒不能實時使用此DBContext。
2.2 實時性差
在物聯網系統中，資料會非常多，比如有10000臺裝置，每臺裝置有100個採集控制點，則控制點最多可能會達到100W資料，這樣去掃表，不僅佔用DBContext上下文的時間會很長，而且實時性會很差。
2.3 增加程式設計複雜性
增加了採集服務端程式設計的複雜性。
2.4 實時效果
使用者體驗效果較差：客戶點了開關控制風扇開啟，然後底端裝置需要很長時間才能真正開啟。
3.解決方案
使用訊息訂閱釋出方法。RabbitMQ比較重，故這裡選用Redis的訂閱釋出功能，而且很多情況下Redis已經被作為快取在引用，詳見如下。
3.1 前端傳值給服務端
前端將實時控制值以Restful API形式通過IP地址埠號+路由（比如：192.168.2.106:5000/ControlConfig）將此值傳遞給服務端。
3.2 服務端通過訊息傳給採集控制端
這裡通過nuget獲得CSRedisCore,來操作Redis的訂閱釋出功能。採集控制端訂閱訊息。服務端釋出訊息。這樣操作達到了如下目的：2.1不用經過資料庫訊息的實時傳遞；2.2 實時性好；2.3 程式設計也簡單；2.4 實時效果好。
4.詳細程式碼設計
4.1 CSRedisCore
CSRedis 是 redis.io 官方推薦庫，支援 redis-trib叢集、哨兵、私有分割槽與連線池管理技術，簡易 RedisHelper 靜態類。
https://www.nuget.org/packages/CSRedisCore/
通過Nuget獲得CSRedisCore庫
4.2 介面設計如下
詳細說明參考註釋。
using CSRedis;
namespace IBMS.Infrastruct.Redis
{
public interface IRedisMQ
{ //連線Redis
CSRedisClient ConnectCSRedis();
//訂閱頻道
void SubscribeCSRedis(string ChannelName);
//把message非同步釋出Redis的頻道
void PublishAsyncCSRedis(string channel, string message);
//釋放Redis
void DisposeCSRedis();
//訂閱接受下來的msg的方法
void Rcv(string Msg, string channel);
}
}4.3 介面實現如下
詳細說明見註釋
using System;
using CSRedis;
using IBMS.Infrastruct.Appsetting;
namespace IBMS.Infrastruct.Redis
{
public class RedisMQ : IRedisMQ
{
//讀取連線Redis字串
private readonly string connectRedis = Appsettings.app(new string[] { "AppSettings", "RedisCaching", "ConnectionString" });//按照層級的順序，依次寫出來
//定義一個Redis客戶端物件
CSRedisClient _RedisMQ;
//連線Redis
public CSRedisClient ConnectCSRedis()
{
return _RedisMQ = new CSRedisClient(connectRedis);
}
//釋放Redis
public void DisposeCSRedis()
{
_RedisMQ.Dispose();
}
//非同步釋出訊息到Redis的某個頻道
public void PublishAsyncCSRedis(string channelName, string message)
{
_RedisMQ.PublishAsync(channelName, message);
}
//如果自己需要用訊息值，需要想方法返回資料
//訂閱訊息的處理方法
public void Rcv(string channel, string Msg)
{
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToLongDateString()}|Rcv:{channel},Msg:{Msg}");
}
//訂閱訊息
public void SubscribeCSRedis(string ChannelName)
{
_RedisMQ.Subscribe((ChannelName, msg => Rcv(msg.Channel, msg.Body)));
}
}
}4.4 ConfigureServices中依賴注入
在Startup.cs中的ConfigureServices方法進行依賴注入，如下。
services.AddScoped<IRedisMQ, RedisMQ>();
4.5 建立一個RedisMQ的訊息物件
在Controller裡定義建立一個訊息物件，這一步的前提是需要依賴注入，依賴注入在某種意義上跟C語言的typedef有點像，將typedef會將控制權交給編譯器，編譯器定義新型別，然後程式執行之後就可以就可以隨意通過新型別來定義物件。
IRedisMQ _RedisMQ =new RedisMQ();
4.6 實現層程式碼設計
// PUT: api/ControlConfig/5
[HttpPut]
public async Task Update([FromBody] ControlConfig ControlConfig)
{
_RedisMQ.ConnectCSRedis();
_RedisMQ.SubscribeCSRedis("web");
_RedisMQ.PublishAsyncCSRedis("web", $"add at{DateTime.Now}");
_RedisMQ.PublishAsyncCSRedis("web", $"{SerializeHelper.Serialize(ControlConfig)}");
Console.ReadKey();
_RedisMQ.DisposeCSRedis();
}5.效果
5.1 開啟風扇按鈕
5.2 RedisDesktopManager工具中觀察
在RedisDesktopManager的命令列視窗中輸入PSUBSCRIBE web，進行訂閱web頻道，如下
5.3 觀察web頻道輸出資訊
在前端控制了風扇開啟操作之後如5.1，在RedisDesktopManager觀察web頻道輸出資訊
5.4 觀察實際風扇效果
風扇實時開啟。
備註:採集控制端跟裝置端是基於TCP長連線組網方式，協議用的是基於MODBUS的變種，比如加入我們自己的包頭包尾包型別等資訊，這裡不做展開
6 框架圖
補上一張框架圖，拖到瀏覽器新視窗，點選放大即可清晰瀏覽，採用億圖製作，以便更好理解。
