2019 八月 20 , 星期二
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redis 发布与订阅(pub/sub)

SUBSCRIBE 、 UNSUBSCRIBE 和 PUBLISH 三个命令实现了发布与订阅信息泛型(Publish/Subscribe messaging paradigm), 在这个实现中, 发送者(发送信息的客户端)不是将信息直接发送给特定的接收者(接收信息的客户端), 而是将信息发送给频道(channel), 然后由频道将信息转发给所有对这个频道感兴趣的订阅者。

发送者无须知道任何关于订阅者的信息, 而订阅者也无须知道是那个客户端给它发送信息, 它只要关注自己感兴趣的频道即可。

对发布者和订阅者进行解构(decoupling), 可以极大地提高系统的扩展性(scalability), 并得到一个更动态的网络拓扑(network topology)。

比如说, 要订阅频道 foo 和 bar , 客户端可以使用频道名字作为参数来调用 SUBSCRIBE 命令:

redis> SUBSCRIBE foo bar

当有客户端发送信息到这些频道时, Redis 会将传入的信息推送到所有订阅这些频道的客户端里面。

正在订阅频道的客户端不应该发送除 SUBSCRIBE 和 UNSUBSCRIBE 之外的其他命令。 其中, SUBSCRIBE 可以用于订阅更多频道, 而UNSUBSCRIBE 则可以用于退订已订阅的一个或多个频道。

SUBSCRIBE 和 UNSUBSCRIBE 的执行结果会以信息的形式返回, 客户端可以通过分析所接收信息的第一个元素, 从而判断所收到的内容是一条真正的信息, 还是 SUBSCRIBE 或 UNSUBSCRIBE 命令的操作结果。

信息的格式

频道转发的每条信息都是一条带有三个元素的多条批量回复(multi-bulk reply)。

信息的第一个元素标识了信息的类型:

  • subscribe : 表示当前客户端成功地订阅了信息第二个元素所指示的频道。 而信息的第三个元素则记录了目前客户端已订阅频道的总数。
  • unsubscribe : 表示当前客户端成功地退订了信息第二个元素所指示的频道。 信息的第三个元素记录了客户端目前仍在订阅的频道数量。 当客户端订阅的频道数量降为 0 时, 客户端不再订阅任何频道, 它可以像往常一样, 执行任何 Redis 命令。
  • message : 表示这条信息是由某个客户端执行 PUBLISH 命令所发送的, 真正的信息。 信息的第二个元素是信息来源的频道, 而第三个元素则是信息的内容。

举个例子, 如果客户端执行以下命令:

redis> SUBSCRIBE first second

那么它将收到以下回复:

1) "subscribe"
2) "first"
3) (integer) 1

1) "subscribe"
2) "second"
3) (integer) 2

如果在这时, 另一个客户端执行以下 PUBLISH 命令:

redis> PUBLISH second Hello

那么之前订阅了 second 频道的客户端将收到以下信息:

1) "message"
2) "second"
3) "hello"

当订阅者决定退订所有频道时, 它可以执行一个无参数的 UNSUBSCRIBE 命令:

redis> UNSUBSCRIBE

这个命令将接到以下回复:

1) "unsubscribe"
2) "second"
3) (integer) 1

1) "unsubscribe"
2) "first"
3) (integer) 0

订阅模式

Redis 的发布与订阅实现支持模式匹配(pattern matching): 客户端可以订阅一个带 * 号的模式, 如果某个/某些频道的名字和这个模式匹配, 那么当有信息发送给这个/这些频道的时候, 客户端也会收到这个/这些频道的信息。

比如说,执行命令

redis> PSUBSCRIBE news.*

的客户端将收到来自 news.art.figurative 、 news.music.jazz 等频道的信息。

客户端订阅的模式里面可以包含多个 glob 风格的通配符, 比如 * 、 ? 和 [...] , 等等。

执行命令

redis> PUNSUBSCRIBE news.*

将退订 news.* 模式, 其他已订阅的模式不会被影响。

通过订阅模式接收到的信息, 和通过订阅频道接收到的信息, 这两者的格式不太一样:

  • 通过订阅模式而接收到的信息的类型为 pmessage : 这代表有某个客户端通过 PUBLISH 向某个频道发送了信息, 而这个频道刚好匹配了当前客户端所订阅的某个模式。 信息的第二个元素记录了被匹配的模式, 第三个元素记录了被匹配的频道的名字, 最后一个元素则记录了信息的实际内容。

客户端处理 PSUBSCRIBE 和 PUNSUBSCRIBE 返回值的方式, 和客户端处理 SUBSCRIBE 和 UNSUBSCRIBE 的方式类似: 通过对信息的第一个元素进行分析, 客户端可以判断接收到的信息是一个真正的信息, 还是 PSUBSCRIBE 或 PUNSUBSCRIBE 命令的返回值。

通过频道和模式接收同一条信息

如果客户端订阅的多个模式匹配了同一个频道, 或者客户端同时订阅了某个频道、以及匹配这个频道的某个模式, 那么它可能会多次接收到同一条信息。

举个例子, 如果客户端执行了以下命令:

SUBSCRIBE foo
PSUBSCRIBE f*

那么当有信息发送到频道 foo 时, 客户端将收到两条信息: 一条来自频道 foo ,信息类型为 message ; 另一条来自模式 f* ,信息类型为 pmessage 。

订阅总数

在执行 SUBSCRIBE 、 UNSUBSCRIBE 、 PSUBSCRIBE 和 PUNSUBSCRIBE 命令时, 返回结果的最后一个元素是客户端目前仍在订阅的频道和模式总数。

当客户端退订所有频道和模式, 也即是这个总数值下降为 0 的时候, 客户端将退出订阅与发布状态。

编程示例

Pieter Noordhuis 提供了一个使用 EventMachine 和 Redis 编写的 高性能多用户网页聊天软件 , 这个软件很好地展示了发布与订阅功能的用法。

客户端库实现提示

因为所有接收到的信息都会包含一个信息来源:

  • 当信息来自频道时,来源是某个频道;
  • 当信息来自模式时,来源是某个模式。

因此, 客户端可以用一个哈希表, 将特定来源和处理该来源的回调函数关联起来。 当有新信息到达时, 程序就可以根据信息的来源, 在 O(1) 复杂度内, 将信息交给正确的回调函数来处理。

原文地址 http://redis.readthedocs.org/en/latest/topic/pubsub.html

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