这篇文章，我们聊聊 Redis 的高级特性之一： 发布订阅。
1 发布订阅
Redis 发布订阅 (pub/sub) 是一种消息通信模式：发送者 (pub) 发送消息，订阅者 (sub) 接收消息。
图中，消费者1和消费者2 订阅了 Redis 服务的频道 channel ，当生产者通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel 时， 这个消息就会被发送给订阅它的两个客户端。
下表列出了 Redis 发布订阅常用命令：
| 命令 | 用法 | 描述 |
|---|---|---|
| PSUBSCRIBE | PSUBSCRIBE pattern [pattern ...] | 订阅一个或多个符合给定模式的频道 |
| PUBSUB | PUBSUB subcommand [argument [argument ...]] | 查看订阅与发布系统状态 |
| PUBLISH | PUBLISH channel message | 将信息发送到指定的频道 |
| PUNSUBSCRIBE | PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern ...]] | 退订所有给定模式的频道 |
| SUBSCRIBE | SUBSCRIBE channel [channel ...] | 订阅给定的一个或多个频道的信息 |
| UNSUBSCRIBE | UNSUBSCRIBE [channel [channel ...]] | 指退订给定的频道 |
2 客户端演示
我们开启两个 redis-cli 客户端，演示了发布订阅是如何工作的。
客户端 A 执行订阅命令：
subscribe mychannel
订阅命令执行成功后：
客户端 B 执行发布命令：
publish mychannel helloworld
发布命令执行成功后，客户端 A 就会接收到新的消息：
3 实现原理
每个 Redis 服务器进程都维持着一个表示服务器状态的 redis.h/redisServer 结构， 结构的 pubsub_channels 属性是一个字典， 这个字典就用于保存订阅频道的信息：
struct redisServer {
// ...
dict *pubsub_channels;
// ...
};
其中，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。
下图中， 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：
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：
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。
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：
4 适用场景
在使用发布订阅功能时，需要理解两点。
1、保证先让消费者先订阅队列，然后再让生产者发布消息。
如果消费者异常挂掉并重新上线，它只能接收新的消息。在其下线期间，生产者发布的消息将无法被消费者接收，因为找不到该消费者，这些消息会被丢弃。
如果所有消费者都下线，那么生产者发布的消息将因为没有任何消费者而全部被丢弃。
2、发布订阅不具备数据持久化的能力
发布订阅相关的操作不会被写入到 Redis 数据库（RDB）或追加写入文件（AOF）中。如果 Redis 宕机并重新启动，Pub/Sub 的数据将会全部丢失。
基于上面的分析，发布订阅功能特别适合对少量消息丢失不敏感的通知类型的场景。
5 实战演示
笔者开源了一个短信服务，为了提升系统性能，应用信息存储在本地内存中，定时任务会每隔30秒重新刷新一次缓存。
但在分布式部署的场景下，不同应用间的本地内存数据可能因为执行时间差异导致数据不同步。
基于这样的场景，我们可以使用 Redis 的发布订阅功能，实现本地内存的及时刷新。
1、配置 Redis 频道监听器容器
2、触发发布消息
当应用发送变化时，比如新增、修改、删除，则调用发送消息到频道方法。
下图，当我们启动两个短信平台应用，在控制台修改应用信息时，我们发现两个应用的本地内存都发生变化了。
6 总结
- Redis 发布订阅 (pub/sub) 是一种消息通信模式：发送者 (pub) 发送消息，订阅者 (sub) 接收消息。
消费者1和消费者2 订阅了 Redis 服务的频道 channel ，当生产者通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel 时， 这个消息就会被发送给订阅它的两个客户端。
在使用发布订阅功能时，需要理解两点。
保证先让消费者先订阅队列，然后再让生产者发布消息。
发布订阅不具备数据持久化的能力。
发布订阅功能特别适合对少量消息丢失不敏感的通知类型的场景。
笔者开源的短信平台项目，使用了 Redis 的发布订阅功能实现本地内存的实时同步。
短信平台地址：https://github.com/makemyownlife/platform-sms
参考资料：
https://redisbook.readthedocs.io/en/latest/feature/pubsub.html
