一文带你了解 Redis 的发布与订阅的底层原理(下)

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: 发布订阅系统在我们日常的工作中经常会使用到,这种场景大部分情况我们都是使用消息队列的,常用的消息队列有 Kafka,RocketMQ,RabbitMQ,每一种消息队列都有其特性,关于 Kafka 的使用和源码分析,公号前面有相关的文章,大家可以前往回顾一下,另外两款消息队列大家有需要可以自行研究,后续我们会出相应的介绍文章。这篇文章主要是给大家介绍 Redis 的发布订阅系统,很多时候我们可能不需要独立部署相应的消息队列,只是简单的使用,而且数据量也不会太大,这种情况下,我们就可以使用 Redis 的 Pub/Sub 模型。

04、模式订阅结构

模式渠道的订阅与单个渠道的订阅类似,不过服务器是将所有模式的订阅关系都保存在服务器状态的pubsub_patterns 属性里面。

struct redisServer{
  //保存所有模式订阅关系
  list *pubsub_patterns;
}

与订阅单个 Channel 不同的是,pubsub_patterns 属性是一个链表,不是字典。节点的结构如下:

struct pubsubPattern{
  //订阅模式的客户端
  redisClient *client;
  //被订阅的模式
  robj *pattern;
} pubsubPattern;

其实 client 属性是用来存放对应客户端信息,pattern 是用来存放客户端对应的匹配模式。

所以对应上面的 Client-06 模式匹配的结构存储如下56.jpg

pubsub_patterns链表中有一个节点,对应的客户端是 Client-06,对应的匹配模式是run*

4.1、订阅模式

当某个客户端通过命令psubscribe 订阅对应模式的 Channel 时候,服务器会创建一个节点,并将 Client 属性设置为对应的客户端,pattern 属性设置成对应的模式规则,然后添加到链表尾部。

对应的伪代码如下:

List<PubSubPattern> pubsub_patterns = new ArrayList<>();
    public void psubscribe(String[] subscribeList, Object client) {
        //遍历所有订阅的 channel,创建节点
        for (int i = 0; i < subscribeList.length; i++) {
            PubSubPattern pubSubPattern = new PubSubPattern();
            pubSubPattern.client = client;
            pubSubPattern.pattern = subscribeList[i];
            pubsub_patterns.add(pubSubPattern);
        }
    }
  1. 创建新节点;
  2. 给节点的属性赋值;
  3. 将节点添加到链表的尾部;

4.2、退订模式

退订模式的命令是punsubscribe,客户端使用这个命令来退订一个或者多个模式 Channel。服务器接收到该命令后,会遍历pubsub_patterns链表,将匹配到的 client 和 pattern 属性的节点给删掉。这里需要判断 client 属性和 pattern 属性都合法的时候再进行删除。

伪代码如下:

public void punsubscribe(String[] subscribeList, Object client) {
        //遍历所有订阅的 channel 相同 client 和 pattern 属性的节点会删除
        for (int i = 0; i < subscribeList.length; i++) {
            for (int j = 0; j < pubsub_patterns.size(); j++) {
                if (pubsub_patterns.get(j).client == client
                && pubsub_patterns.get(j).pattern == subscribeList[i]) {
                    remove(pubsub_patterns);
                }
            }
        }
    }

遍历所有的节点,当匹配到相同 client 属性和 pattern 属性的时候就进行节点删除。

05、发布消息

发布消息比较好容易理解,当一个客户端执行了publish channelName message 命令的时候,服务器会从pubsub_channelspubsub_patterns 两个结构中找到符合channelName 的所有 Channel,进行消息的发送。在 pubsub_channels 中只要找到对应的 Channel 的 key 然后向对应的 value 链表中的客户端发送消息就好。

06、总结

这篇文章主要给大家介绍了一下 Redis 的发布/订阅的使用方式和底层的存储结构以及部分伪代码的实现,希望对大家有帮助。

-end-

好了各位读者朋友们,以上就是本文的全部内容了。能看到这里的都是最优秀的程序员,我们必须要伸出骄傲的大拇指为你点个赞👍。如果觉得不过瘾,还想看到更多,再给大家推荐几篇。

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