Redis系列(八)：釋出與訂閱

申城異鄉人發表於2020-06-30
Redis

Redis的釋出與訂閱，有點類似於訊息佇列，傳送者往頻道傳送訊息，頻道的訂閱者接收訊息。

1. 釋出與訂閱示例

首先，在本機開啟第1個Redis客戶端，執行如下命令訂閱blog.redis頻道：

SUBSCRIBE "blog.redis"

然後，在本機開啟第2個Redis客戶端，執行相同的命令訂閱blog.redis頻道：

然後，開啟第3個Redis客戶端，執行如下命令往blog.redis頻道傳送訊息：

PUBLISH blog.redis "redis-in-action-01"

檢視客戶端1和客戶端2，分別看到如下資訊：

3個客戶端與頻道的關係如下圖所示：

可以通過INFO clients命令檢視連線的客戶端數：

2. 訂閱/退訂頻道

2.1 訂閱頻道

Redis的SUBSCRIBE命令用來訂閱頻道，使用方式如下所示：

SUBSCRIBE "blog.redis"

如果是訂閱多個頻道，可以使用如下所示命令：

SUBSCRIBE "blog.redis" "blog.rocketmq"

Redis將所有頻道的訂閱關係儲存在伺服器狀態的pubsub_channels字典裡，字典的鍵是某個被訂閱的頻道，鍵對應的值是1個連結串列，連結串列裡記錄了所有訂閱這個頻道的客戶端。

以上圖為例，說明客戶端1、客戶端2正在訂閱頻道"blog.redis"，客戶端3、客戶端4正在訂閱頻道“blog.rocketmq”。

如果此時有1個客戶端5，執行了如下命令：

SUBSCRIBE "blog.rocketmq" "blog.java"

那麼伺服器狀態儲存的頻道訂閱關係將變為如下圖所示：

2.2 退訂頻道

Redis的UNSUBSCRIBE命令用來退訂頻道，使用方式如下所示：

UNSUBSCRIBE "blog.redis"

如果是退訂多個頻道，可以使用如下所示命令：

UNSUBSCRIBE "blog.redis" "blog.rocketmq"

假設現在伺服器狀態儲存的頻道訂閱關係如下圖所示：

如果此時客戶端5，執行了如下命令：

UNSUBSCRIBE "blog.rocketmq" "blog.java"

那麼伺服器狀態儲存的頻道訂閱關係將變為如下圖所示：

3. 訂閱/退訂模式

3.1 示例

首先，啟動1個Redis客戶端，執行如下命令訂閱模式“blog.r*”：

PSUBSCRIBE "blog.r*"

然後，啟動另1個Redis客戶端，執行PUBLISH命令往頻道傳送訊息：

PUBLISH "blog.redis" "redis-in-action-01"

PUBLISH "blog.rocketmq" "rocketmq-in-action-01"

PUBLISH "blog.java" "java-in-action-01"

可以看到，第1次啟動的客戶端可以接收到前2條訊息，因為頻道"blog.redis"、"blog.rocketmq"匹配模式“blog.r*”：

但頻道"blog.java"不匹配該模式，所以最後1次傳送的訊息，該客戶端未接收到。

3.2 訂閱模式

Redis的PSUBSCRIBE命令用來訂閱模式，使用方式如下所示：

PSUBSCRIBE "blog.r*"

如果是訂閱多個模式，可以使用如下所示命令：

PSUBSCRIBE "blog.r*" "blog.j?va" "blog.j[ae]va"

Redis將所有模式的訂閱關係儲存在伺服器狀態的pubsub_patterns屬性裡。

pubsub_patterns屬性是1個連結串列，連結串列中的每個節點是1個pubsub_Pattern結構，這個結構的pattern屬性記錄被訂閱的模式，client屬性記錄訂閱模式的客戶端。

以上圖為例，說明客戶端1正在訂閱模式"blog.r*，客戶端2正在訂閱模式“blog.j?va”。

如果此時有1個客戶端3，執行了如下命令：

PSUBSCRIBE "blog.j[ae]va"

那麼伺服器狀態儲存的模式訂閱關係將變為如下圖所示：

3.3 退訂模式

Redis的PUNSUBSCRIBE命令用來退訂模式，使用方式如下所示：

PUNSUBSCRIBE "blog.r*"

如果是退訂多個模式，可以使用如下所示命令：

PUNSUBSCRIBE "blog.j?va" "blog.j[ae]va"

假設現在伺服器狀態儲存的模式訂閱關係如下圖所示：

如果此時客戶端3，執行了如下命令：

PUNSUBSCRIBE "blog.j[ae]va"

那麼伺服器狀態儲存的模式訂閱關係將變為如下圖所示：

4. 傳送訊息

如果，伺服器狀態儲存的頻道訂閱關係如下圖所示：

伺服器狀態儲存的模式訂閱關係如下圖所示：

此時，如果1個Redis客戶端執行了以下PUBLISH命令：

PUBLISH blog.redis "redis-in-action-01"

那麼，伺服器會執行以下2個動作：

  1. 將訊息"redis-in-action-01"傳送給頻道“blog.redis”的所有訂閱者
  2. 將訊息"redis-in-action-01"傳送給與頻道“blog.redis”相匹配模式的訂閱者

也就是說，訊息"redis-in-action-01"不僅會傳送給頻道“blog.redis”的訂閱者客戶端1、客戶端2，也會傳送給與頻道“blog.redis”相匹配的模式“blog.r*”的訂閱者客戶端5。

5. 檢視訂閱資訊

可以使用Redis的PUBSUB命令來檢視頻道或者模式的相關資訊。

5.1 檢視被訂閱的頻道

如果想要檢視被訂閱的頻道資訊，可以使用命令PUBSUB CHANNELS [pattern]，其中pattern引數是可選的：

  1. 如果不指定pattern引數，返回伺服器當前被訂閱的所有頻道
  2. 如果指定pattern引數，返回伺服器被訂閱的頻道中與pattern模式相匹配的頻道

這個命令的實現原理是通過遍歷伺服器狀態儲存的pubsub_channels字典來實現的。

舉個具體的例子，如果伺服器狀態儲存的pubsub_channels字典如下所示：

那麼執行命令PUBSUB CHANNELS的返回結果如下所示：

執行命令PUBSUB CHANNELS r*的返回結果如下所示：

5.2 檢視頻道的訂閱者數量

如果想要檢視頻道的訂閱者數量，可以使用命令PUBSUB NUMSUB [channel1 channel2 ... channeln]。

這個命令的實現原理是通過遍歷伺服器狀態儲存的pubsub_channels字典來實現的，頻道對應的訂閱者連結串列的長度就是該頻道的訂閱者數量。

舉個具體的例子，如果伺服器狀態儲存的pubsub_channels字典如下所示：

那麼執行命令PUBSUB NUMSUB blog.redis blog.rocketmq blog.java的返回結果如下所示：

5.3 檢視被訂閱模式的數量

如果想要檢視被訂閱模式的數量，可以使用命令PUBSUB NUMPAT。

這個命令的實現原理是返回伺服器狀態儲存的pubsub_patterns連結串列的長度。

舉個具體的例子，如果伺服器狀態儲存的pubsub_patterns連結串列如下所示：

那麼執行命令PUBSUB NUMPAT的返回結果如下所示：

6. 總結

Redis的釋出與訂閱有點類似於訊息佇列的釋出與訂閱，主要包含以下7個命令：

  1. SUBSCRIBE
  2. UNSUBSCRIBE
  3. PSUBSCRIBE
  4. PUNSUBSCRIBE
  5. PUBSUB CHANNELS
  6. PUBSUB NUMSUB
  7. PUBSUB NUMPAT

這7個命令的核心都是基於儲存在伺服器狀態的pubsub_channels字典和pubsub_patterns連結串列實現的。

7. 參考

黃健巨集 《Redis設計與實現》

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