如何用Redis实现消息的发布和订阅?实现原理又是什么?

简介: 学习笔记

大家好,我是卷心菜。本篇主要讲解用Redis实现消息的发布和订阅,如果您看完文章有所收获,可以三连支持博主哦~,嘻嘻。


一、什么是发布和订阅

🎁 作者简介:在校大学生一枚,Java领域新星创作者,Java、Python正在学习中,期待和大家一起学习一起进步~
💗 个人主页:我是一棵卷心菜的个人主页
🔶 本文专栏:Redis理论和实战
📕 自我提醒:多学多练多思考,编程能力才能节节高!
  • 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。
  • 特点:Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。
  • 这就好比粉丝们关注了我,当我写完文章发布的时候,你们打开CSDN也会接收到我写的文章。此时,我就是发送者(pub);粉丝们就是订阅者(sub)。

结构图如下:发布者发送自己的消息到redis服务器,订阅者从redis服务器中获取发布者发布的消息

在这里插入图片描述


二、Redis的发布和订阅

  • 为了方便后面讲解发布和订阅命令行的使用,我先用两张图简单的介绍redis实现发布和订阅的整体流程。
  • 客户端可以订阅频道如下图:

在这里插入图片描述

  • 当给这个频道发布消息后,消息就会发送给订阅的客户端,如下图:

在这里插入图片描述

三、redis 发布订阅常用命令

  • 下表列出了 redis 发布订阅常用命令:

在这里插入图片描述

四、命令实战

  • 在演示redis消息的发布和订阅之前,我们需要打开两个客户端,一个充当消息发布者,一个充当消息接受者。

1、基本使用

  • 先用一个客户端订阅频道csdn_blog,等待消息:
127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE csdn_blog 
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "csdn_blog"
3) (integer) 1
  • 接着一个客户端在csdn_blog频道发送消息hello,cabbage
127.0.0.1:6379> PUBLISH csdn_blog "hello,cabbage"
(integer) 1
  • 最后接受者接收到消息:
1) "message" 
2) "csdn_blog"    # 接收消息所在的频道
3) "hello,cabbage"   # 接收到的消息

2、订阅符合要求的频道

  • 订阅以csdn开头的频道,*表示任意字符
127.0.0.1:6379> PSUBSCRIBE csdn*
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "psubscribe"
2) "csdn*"
3) (integer) 1
  • 发布者在两个频道发布消息:
127.0.0.1:6379> PUBLISH csdn_blog "hello"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PUBLISH csdn_sing "sing"
(integer) 1
  • 最后订阅者接收到两个频道的消息:
1) "pmessage"
2) "csdn*"
3) "csdn_blog"
4) "hello"
1) "pmessage"
2) "csdn*"
3) "csdn_sing"
4) "sing"

3、查看活跃频道

  • 订阅者订阅两条频道:
127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE csdn_one csdn_two
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "csdn_one"
3) (integer) 1
1) "subscribe"
2) "csdn_two"
3) (integer) 2
  • 发布者在三条频道发送消息:
127.0.0.1:6379> PUBLISH csdn_one "one"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PUBLISH csdn_two "two"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PUBLISH csdn_three "three"
(integer) 0
  • 在发布者客户端显示活跃的频道:
127.0.0.1:6379> PUBSUB channels
1) "csdn_one"
2) "csdn_two"

五、发布订阅原理

  • 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,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

1、订阅频道原理

  • 假设订阅频道前有如下图所示的频道和订阅该频道的客户端:从图中可以清楚的知道,channelA频道有三个人订阅;channelB频道没有人订阅;channelC频道有两个人订阅。

在这里插入图片描述

  • 当客户端clientF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。执行以下指令,对应的结果图为:
127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE channelB channelC channelA

在这里插入图片描述

  • 结论:通过pubsub_channels字典, 程序只要检查某个频道是否为字典的键,就可以知道该频道是否正在被客户端订阅; 只要取出某个键的值, 就可以得到所有订阅该频道的客户端的信息。

2、发布信息原理

  • 原理说明: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。
  • 对于上图来说,如果客户端channelA执行命令PUBLISH channelA "hello,cabbage",那么clientAclientBclientCclientF这四个客户端都将接收到"hello,cabbage"信息,通过遍历订阅频道的所有客户端。

3、退订信息原理

  • 原理:使用UNSUBSCRIBE命令可以退订指定的频道,这个命令执行的是订阅的反操作: 它从pubsub_channels字典的给定频道(键)中, 删除关于当前客户端的信息, 这样被退订频道的信息就不会再发送给这个客户端。

参考文章:http://t.zoukankan.com/rxbook-p-12652198.html


感谢阅读,一起进步,嘻嘻~

相关文章
|
存储 缓存 NoSQL
Redis 服务器全方位介绍:从入门到核心原理
Redis是一款高性能内存键值数据库,支持字符串、哈希、列表等多种数据结构,广泛用于缓存、会话存储、排行榜及消息队列。其单线程事件循环架构保障高并发与低延迟,结合RDB和AOF持久化机制兼顾性能与数据安全。通过主从复制、哨兵及集群模式实现高可用与横向扩展,适用于现代应用的多样化场景。合理配置与优化可显著提升系统性能与稳定性。
544 0
|
4月前
|
存储 缓存 监控
Redis分区的核心原理与应用实践
Redis分区通过将数据分散存储于多个节点,提升系统处理高并发与大规模数据的能力。本文详解分区原理、策略及应用实践,涵盖哈希、范围、一致性哈希等分片方式,分析其适用场景与性能优势,并探讨电商秒杀、物联网等典型用例,为构建高性能、可扩展的Redis集群提供参考。
247 0
|
NoSQL Redis
Redis 执行 Lua保证原子性原理
Redis 执行 Lua 保证原子性原理
1086 1
|
11月前
|
消息中间件 缓存 NoSQL
Redis原理—5.性能和使用总结
本文详细探讨了Redis的阻塞原因、性能优化、缓存相关问题及数据库与缓存的一致性问题。同时还列举了不同缓存操作方案下的并发情况,帮助读者理解并选择合适的缓存管理策略。最终得出结论,在实际应用中应尽量采用“先更新数据库再删除缓存”的方案,并结合异步重试机制来保证数据的一致性和系统的高性能。
Redis原理—5.性能和使用总结
|
11月前
|
NoSQL 算法 安全
Redis原理—1.Redis数据结构
本文介绍了Redis 的主要数据结构及应用。
Redis原理—1.Redis数据结构
|
11月前
|
缓存 NoSQL Redis
Redis原理—2.单机数据库的实现
本文概述了Redis数据库的核心结构和操作机制。
Redis原理—2.单机数据库的实现
|
11月前
|
存储 缓存 NoSQL
Redis原理—4.核心原理摘要
Redis 是一个基于内存的高性能NoSQL数据库,支持分布式集群和持久化。其网络通信模型采用多路复用监听与文件事件机制,通过单线程串行化处理大量并发请求,确保高效运行。本文主要简单介绍了 Redis 的核心特性。
|
11月前
|
缓存 NoSQL Redis
Redis原理—3.复制、哨兵和集群
详细介绍了Redis的复制原理、哨兵原理和集群原理。
|
11月前
|
运维 NoSQL 算法
【📕分布式锁通关指南 04】redis分布式锁的细节问题以及RedLock算法原理
本文深入探讨了基于Redis实现分布式锁时遇到的细节问题及解决方案。首先,针对锁续期问题,提出了通过独立服务、获取锁进程自己续期和异步线程三种方式,并详细介绍了如何利用Lua脚本和守护线程实现自动续期。接着,解决了锁阻塞问题,引入了带超时时间的`tryLock`机制,确保在高并发场景下不会无限等待锁。最后,作为知识扩展,讲解了RedLock算法原理及其在实际业务中的局限性。文章强调,在并发量不高的场景中手写分布式锁可行,但推荐使用更成熟的Redisson框架来实现分布式锁,以保证系统的稳定性和可靠性。
690 0
【📕分布式锁通关指南 04】redis分布式锁的细节问题以及RedLock算法原理
|
缓存 NoSQL Linux
redis的原理(三)
redis的原理(三)
redis的原理(三)