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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
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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~

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