Redis系列(八)：釋出與訂閱
阿新 • • 發佈：2020-06-30
Redis的釋出與訂閱，有點類似於**訊息佇列**，傳送者往頻道傳送訊息，頻道的訂閱者接收訊息。
## 1. 釋出與訂閱示例
首先，在本機開啟第1個Redis客戶端，執行如下命令訂閱`blog.redis`頻道：
```shell
SUBSCRIBE "blog.redis"
```
然後，在本機開啟第2個Redis客戶端，執行相同的命令訂閱`blog.redis`頻道：
然後，開啟第3個Redis客戶端，執行如下命令往`blog.redis`頻道傳送訊息：
```shell
PUBLISH blog.redis "redis-in-action-01"
```
檢視客戶端1和客戶端2，分別看到如下資訊：
3個客戶端與頻道的關係如下圖所示：
可以通過`INFO clients`命令檢視連線的客戶端數：
## 2. 訂閱/退訂頻道
### 2.1 訂閱頻道
Redis的`SUBSCRIBE`命令用來訂閱頻道，使用方式如下所示：
```shell
SUBSCRIBE "blog.redis"
```
如果是訂閱多個頻道，可以使用如下所示命令：
```shell
SUBSCRIBE "blog.redis" "blog.rocketmq"
```
Redis將所有頻道的訂閱關係儲存在伺服器狀態的`pubsub_channels`字典裡，字典的鍵是某個被訂閱的頻道，鍵對應的值是1個連結串列，連結串列裡記錄了所有訂閱這個頻道的客戶端。
以上圖為例，說明客戶端1、客戶端2正在訂閱頻道"blog.redis"，客戶端3、客戶端4正在訂閱頻道“blog.rocketmq”。
如果此時有1個客戶端5，執行了如下命令：
```shell
SUBSCRIBE "blog.rocketmq" "blog.java"
```
那麼伺服器狀態儲存的頻道訂閱關係將變為如下圖所示：
### 2.2 退訂頻道
Redis的`UNSUBSCRIBE`命令用來退訂頻道，使用方式如下所示：
```shell
UNSUBSCRIBE "blog.redis"
```
如果是退訂多個頻道，可以使用如下所示命令：
```shell
UNSUBSCRIBE "blog.redis" "blog.rocketmq"
```
假設現在伺服器狀態儲存的頻道訂閱關係如下圖所示：
如果此時客戶端5，執行了如下命令：
```shell
UNSUBSCRIBE "blog.rocketmq" "blog.java"
```
那麼伺服器狀態儲存的頻道訂閱關係將變為如下圖所示：
## 3. 訂閱/退訂模式
### 3.1 示例
首先，啟動1個Redis客戶端，執行如下命令訂閱模式“blog.r*”：
```shell
PSUBSCRIBE "blog.r*"
```
然後，啟動另1個Redis客戶端，執行`PUBLISH`命令往頻道傳送訊息：
```shell
PUBLISH "blog.redis" "redis-in-action-01"
PUBLISH "blog.rocketmq" "rocketmq-in-action-01"
PUBLISH "blog.java" "java-in-action-01"
```
可以看到，第1次啟動的客戶端可以接收到前2條訊息，因為頻道"blog.redis"、"blog.rocketmq"匹配模式“blog.r*”：
但頻道"blog.java"不匹配該模式，所以最後1次傳送的訊息，該客戶端未接收到。
### 3.2 訂閱模式
Redis的`PSUBSCRIBE`命令用來訂閱模式，使用方式如下所示：
```shell
PSUBSCRIBE "blog.r*"
```
如果是訂閱多個模式，可以使用如下所示命令：
```shell
PSUBSCRIBE "blog.r*" "blog.j?va" "blog.j[ae]va"
```
Redis將所有模式的訂閱關係儲存在伺服器狀態的`pubsub_patterns`屬性裡。
`pubsub_patterns`屬性是1個連結串列，連結串列中的每個節點是1個`pubsub_Pattern`結構，這個結構的`pattern`屬性記錄被訂閱的模式，`client`屬性記錄訂閱模式的客戶端。
以上圖為例，說明客戶端1正在訂閱模式"blog.r*，客戶端2正在訂閱模式“blog.j?va”。
如果此時有1個客戶端3，執行了如下命令：
```shell
PSUBSCRIBE "blog.j[ae]va"
```
那麼伺服器狀態儲存的模式訂閱關係將變為如下圖所示：
### 3.3 退訂模式
Redis的`PUNSUBSCRIBE`命令用來退訂模式，使用方式如下所示：
```shell
PUNSUBSCRIBE "blog.r*"
```
如果是退訂多個模式，可以使用如下所示命令：
```shell
PUNSUBSCRIBE "blog.j?va" "blog.j[ae]va"
```
假設現在伺服器狀態儲存的模式訂閱關係如下圖所示：
如果此時客戶端3，執行了如下命令：
```shell
PUNSUBSCRIBE "blog.j[ae]va"
```
那麼伺服器狀態儲存的模式訂閱關係將變為如下圖所示：
## 4. 傳送訊息
如果，伺服器狀態儲存的頻道訂閱關係如下圖所示：
伺服器狀態儲存的模式訂閱關係如下圖所示：
此時，如果1個Redis客戶端執行了以下PUBLISH命令：
```shell
PUBLISH blog.redis "redis-in-action-01"
```
那麼，伺服器會執行以下2個動作：
1. 將訊息"redis-in-action-01"傳送給頻道“blog.redis”的所有訂閱者
2. 將訊息"redis-in-action-01"傳送給與頻道“blog.redis”相匹配模式的訂閱者
也就是說，訊息"redis-in-action-01"不僅會發送給頻道“blog.redis”的訂閱者客戶端1、客戶端2，也會發送給與頻道“blog.redis”相匹配的模式“blog.r*”的訂閱者客戶端5。
## 5. 檢視訂閱資訊
可以使用Redis的`PUBSUB`命令來檢視頻道或者模式的相關資訊。
### 5.1 檢視被訂閱的頻道
如果想要檢視被訂閱的頻道資訊，可以使用命令`PUBSUB CHANNELS [pattern]`，其中pattern引數是可選的：
1. 如果不指定pattern引數，返回伺服器當前被訂閱的所有頻道
2. 如果指定pattern引數，返回伺服器被訂閱的頻道中與pattern模式相匹配的頻道
這個命令的實現原理是通過遍歷伺服器狀態儲存的`pubsub_channels`字典來實現的。
舉個具體的例子，如果伺服器狀態儲存的`pubsub_channels`字典如下所示：
那麼執行命令`PUBSUB CHANNELS`的返回結果如下所示：
執行命令`PUBSUB CHANNELS r*`的返回結果如下所示：
### 5.2 檢視頻道的訂閱者數量
如果想要檢視頻道的訂閱者數量，可以使用命令`PUBSUB NUMSUB [channel1 channel2 ... channeln]`。
這個命令的實現原理是通過遍歷伺服器狀態儲存的`pubsub_channels`字典來實現的，頻道對應的訂閱者連結串列的長度就是該頻道的訂閱者數量。
舉個具體的例子，如果伺服器狀態儲存的`pubsub_channels`字典如下所示：
那麼執行命令`PUBSUB NUMSUB blog.redis blog.rocketmq blog.java`的返回結果如下所示：
### 5.3 檢視被訂閱模式的數量
如果想要檢視被訂閱模式的數量，可以使用命令`PUBSUB NUMPAT`。
這個命令的實現原理是返回伺服器狀態儲存的`pubsub_patterns`連結串列的長度。
舉個具體的例子，如果伺服器狀態儲存的`pubsub_patterns`連結串列如下所示：
那麼執行命令`PUBSUB NUMPAT`的返回結果如下所示：
## 6. 總結
Redis的釋出與訂閱有點類似於訊息佇列的釋出與訂閱，主要包含以下7個命令：
1. SUBSCRIBE
2. UNSUBSCRIBE
3. PSUBSCRIBE
4. PUNSUBSCRIBE
5. PUBSUB CHANNELS
6. PUBSUB NUMSUB
7. PUBSUB NUMPAT
這7個命令的核心都是基於儲存在伺服器狀態的`pubsub_channels`字典和`pubsub_patterns`連結串列實現的。
## 7. 參考
黃健巨集 《Redis設計與實現》