Redis：发布/订阅（pub/sub）

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关于

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：
1、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。
2、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）。

发布订阅（pub/sub）是一种消息通信模式：发送者（publish）发送消息，订阅者（subscribe）接收消息。

发布
订阅


“发布订阅”与“消息队列”

发布订阅也叫“生产者消费者”模式，是实现“消息队列”的一种方式。基于消息队列，可以实现系统解耦、削峰填谷，顶住流量洪峰。

  • redis 的主业目前是基于键值对的数据存储、缓存等，消息队列可能是 redis 的一种尝试；
  • 常用的流行的消息队列有：“ActiveMQ”、“RabbitMQ”等；


消息队列的三要素：

  1. 生产者（producer）
  2. 消费者（consumer）
  3. 消息服务（broker）

Pub/Sub 命令

正在订阅频道的客户端不应该发送除下述之外的其他命令：

Redis：发布/订阅 命令
命令 描述
订阅频道 SUBSCRIBE <channel> [<channel> ...] 订阅给定的一个或多个频道的信息。
  • 返回值：“信息”（参见下节“信息的格式”）；
UNSUBSCRIBE [<channel> [<channel> ...]] 退订给定的频道。
  • 返回值在不同的客户端中有不同的表现；
订阅模式 PSUBSCRIBE <pattern> [<pattern> ...] 订阅一个或多个符合给定模式的频道。
  • 返回值：“信息”；
PUNSUBSCRIBE [<pattern> [<pattern> ...]] 退订给定模式的频道。
  • 返回值在不同的客户端中有不同的表现；
发布 PUBLISH <channel> <message> 将信息发布到指定的频道。
  • 返回值：接收到信息 <message> 的订阅者数量。
系统状态 PUBSUB <subcommand> [<argument> [<argument> ...]] 它是一个查看订阅与发布系统状态的内省命令，由数个不同格式的子命令组成。
  • 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。
  • 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。

PUBSUB

PUBSUB 有多个可用的子命令： 

  1. # 列出当前的活跃频道：
PUBSUB CHANNELS [pattern]

# 返回值：一个由活跃频道组成的列表。
    • 活跃频道：指的是那些至少有一个订阅者的频道（订阅模式的客户端不计算在内）。
    • 如果给出 pattern 参数，那么只列出和 pattern 相匹配的活跃频道，否则列出订阅与发布系统中的所有活跃频道。
    • 即使一个频道有多个订阅者，它也只输出一次。
    示例：
    # client-1 订阅 news.it 和 news.sport 两个频道
# client-2 订阅 news.it 和 news.internet 两个频道

# 使用 client-3 打印所有活跃频道：
redis> PUBSUB CHANNELS
1) "news.sport"
2) "news.internet"
3) "news.it"

# 打印匹配的活跃频道：
redis> PUBSUB CHANNELS news.i*
1) "news.internet"
2) "news.it"

  2. # 返回给定频道的订阅者数量（订阅模式的客户端不计算在内）：
PUBSUB NUMSUB [channel-1 ... channel-N]

# 返回值：一个多条批量回复（Multi-bulk reply），回复中包含给定的频道，以及频道的订阅者数量。
#      格式为“频道channel-1，channel-1的订阅者数量，频道channel-2，channel-2的订阅者数量 . . .”。
    • 回复中频道的排列顺序和执行命令时给定频道的排列顺序一致。
    • 不给定任何频道而直接调用这个命令也是可以的，在这种情况下，命令只返回一个空列表。
    示例：
    # client-1 订阅 news.it 和 news.sport 两个频道
# client-2 订阅 news.it 和 news.internet 两个频道

# 使用 client-3 打印各个频道的订阅者数量：
redis> PUBSUB NUMSUB news.it news.internet news.sport news.music
1) "news.it"    # 频道
2) "2"          # 订阅该频道的客户端数量
3) "news.internet"
4) "1"
5) "news.sport"
6) "1"
7) "news.music" # 没有任何订阅者
8) "0"

  3. # 返回订阅模式的数量：
PUBSUB NUMPAT

# 返回值：一个整数回复（Integer reply）。
    • 这个命令返回的不是订阅模式的客户端的数量，而是“所有客户端订阅的模式的数量总和”（多个客户端订阅相同的模式时，会被重复计算）。
    示例：
    # client-1 订阅 news.* 和 discount.* 两个模式
# client-2 订阅 tweet.* 一个模式

# 使用 client-3 打印当前订阅模式的数量：
redis> PUBSUB NUMPAT
(integer) 3

# 再新建一个客户端 client-4 ，让它也订阅 news.* 频道

# 再使用 client-3 打印当前订阅模式的数量：
redis> PUBSUB NUMPAT
(integer) 4

频道和模式

订阅频道

// 订阅
subscribe <channel> [<channel> ...]

// 发布
publish <channel> <message>

（以命令行模拟实现）：

  1. 开启 4 个 redis 客户端（“./redis-cli”），如上图，3 个客户端作为消息订阅者，1 个为消息发布者：
  2. 让 3 个消息订阅者订阅某个频道主题：“subscribe channelTest”；
    Redis订阅channelTest.jpg
  3. 让 1 个消息发布者向频道主题上发布消息：“publish channelTest message123”；
    Redis发布消息到channelTest.jpg

订阅模式

// 订阅
psubscribe <pattern> [<pattern> ...]

// 发布
publish <channel> <message>

（以命令行模拟实现）：

  1. 订阅匹配模式的频道：“psubscribe chan*”
    Redis订阅（psubscribe）.jpg
  2. 发布：
    Redis发布（psubscribe）.jpg

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）。

信息类型：（信息的第一个元素）

  1. “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。
    第二个元素：订阅的频道；
    第三个元素：客户端目前已订阅的频道数量。
  2. “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。
    第二个元素：退订的频道；
    第三个元素：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。
  3. “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。
    第二个元素：信息来源的频道；
    第三个元素：信息的内容。
  4. “pmessage ”：表示有某个客户端通过 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。
    第二个元素：被匹配的模式；
    第三个元素：被匹配的频道的名字；
    最后一个元素：信息的实际内容。


示例：

  1. subscribe 类型的信息： 
    redis> SUBSCRIBE first second
1) "subscribe"
2) "first"
3) (integer) 1

1) "subscribe"
2) "second"
3) (integer) 2
  2. message 类型的信息：
    客户端B订阅频道、客户端A项频道发送数据后，客户端B所接受到信息
    redis> SUBSCRIBE hello
1) "subscribe"
2) "hello"
3) (integer) 1
1) "message"
2) "second"
3) "hello"
  3. unsubscribe 类型的信息： 
    redis> UNSUBSCRIBE
1) "unsubscribe"
2) "second"
3) (integer) 1

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

FAQ

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。


示例：

如果客户端执行了以下命令：
SUBSCRIBE foo
PSUBSCRIBE f*
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 。
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