6. Redis 发布与订阅

6. Redis 发布与订阅

参考地址：https://blog.csdn.net/w15558056319/article/details/121490953

Redis的发布与订阅功能可以让客户端通过广播方式，将 消息（message）同时发送给可能存在的多个客户端，并且发送消息的客户端不需要知道接收消息的客户端的具体信息。换句话说，发布消息的客户端与接收消息的客户端两者之间没有直接联系。

在Redis中，客户端可以通过订阅特定的 频道（channel）来接收发送至该频道的消息，我们把这些订阅频道的客户端称为订阅者（subscriber）。一个频道可以有任意多个订阅者，而一个订阅者也可以同时订阅任意多个频道。除此之外，客户端还可以通过向频道发送消息的方式，将消息发送给频道的所有订阅者，我们把这些发送消息的客户端称为发送者（publisher）。

发布订阅的实现场景

1、实时沟通消息系统

2、微信公众号（点击关注，后台发送一篇博客，订阅的用户就可以监听到）

3、电商中，用户下单成功之后向指定频道发送消息，下游业务订阅支付结果这个频道处理自己相关业务逻辑

4、粉丝关注功能、文章推送

…

还有一些比较复杂的场景，可以使用消息中间件来做，kafka RabbitMQ ActiveMQ RocketMQ …等

示例：

有三个客户端订阅了一个 Channel1

当 Channel1 的后台发送了一个数据到 Channel1 的频道中，这三个订阅了 Channel1 的客户端就会同时收到这个数据

为什么需要发布、订阅

redis 的 List 数据类型结构提供了 blpop 、brpop 命令结合 rpush、lpush 命令可以实现消息队列机制，基于双端链表实现的发布与订阅功能

• 这种方式存在两个局限性：

1. 不能支持一对多的消息分发。
2. 如果生产者生成的速度远远大于消费者消费的速度，易堆积大量未消费的消息

双端队列图解如下：

解析： 双端队列模式只能有一个或多个消费者轮着去消费，却不能将消息同时发给其他消费者

发布/订阅模式图解如下：

解析： redis 订阅发布模式，生产者生产完消息通过频道分发消息，给订阅了该频道的所有消费

发布/订阅如何使用？

Redis有两种发布/订阅模式：

• 基于频道(Channel)的发布/订阅
• 基于模式(pattern)的发布/订阅

• 操作命令

1. 基于频道

命令	描述
subscribe channel [channel … ]	订阅给定的一个或多个频道
unsubscribe channel [channel … ]	退订给定的频道，说明：若没有指定channel，则默认退订所有频道
publish channel message	将消息发送给指定频道 channel ，返回结果：接收到信息的订阅者数量，无订阅者返回0
pubsub channels [argument [atgument …] ]	查看订阅与发布系统的状态，说明：返回活跃频道列表（即至少有一个订阅者的频道，订阅模式的客户端除外）

2. 基于模式

命令	描述
psubscribe pattern1 [pattern…]	订阅一个或多个符合给定模式的频道，说明：每个模式以 * 作为匹配符；例如 cn* 匹配所有以cn开头的频道：cn.java、cn.csdn
punsubscribe [pattern [pattern …] ]	退订所有给定模式的频道，说明：pattern 未指定，则订阅的所有模式都会被退订，否则只退订指定的订阅的模式

1️⃣基于频道发布

“发布/订阅” 包含2种角色：发布者和订阅者。
发布者可以向指定的频道(channel)发送消息；
订阅者可以订阅一个或者多个频道(channel)，所有订阅此频道的订阅者都会收到此消息。

SUBSCRIBE：频道订阅

用户可以通过执行 SUBSCRIBE 命令，让客户端订阅给定的一个或多个频道。

# 示例：
127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE news
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"		返回值类型：表示订阅成功！
2) "news"			订阅频道的名称
3) (integer) 1		当前客户端已订阅频道的数量

# 语法解析：
subscribe		订阅命令
news			订阅频道

# 注意：订阅后，该客户端会一直监听消息，如果发送者有消息发给频道，这里会立刻接收到消息

注意：进入订阅状态的客户端，不能使用除了 subscribe、unsubscribe、psubscribe 和 punsubscribe 这四个属于"发布/订阅"之外的命令，否则会报错！

——这里的客户端指的是 jedis、lettuce 的客户端，redis-cli 是无法退出订阅状态的！

PUBLISH：向频道发送消息

用户可以通过执行 PUBLISH 命令，将一条消息发送至给定频道

# 示例：
127.0.0.1:6379> PUBLISH news "hello world"
(integer) 1			# 接收到信息的订阅者数量，无订阅者返回0
127.0.0.1:6379> 

# 语法解析：
publish			命令
news			订阅频道名
hello world		消息内容

UNSUBSCRIBE：退订频道

用户在使用 SUBSCRIBE 命令订阅一个或多个频道之后，如果不想再收到某个频道的消息，那么可以使用 UNSUBSCRIBE 命令退订指定的频道。

UNSUBSCRIBE 命令允许用户给定任意多个频道。如果用户没有给定任何频道，直接以无参数方式执行 UNSUBSCRIBE 命令，那么命令将退订当前客户端已经订阅的所有频道。

2️⃣ 基于模式(pattern)的发布/订阅

如果有某个/某些模式和该频道匹配，所有订阅这个/这些频道的客户端也同样会收到信息。

图解

下图展示了一个带有频道和模式的例子， 其中 com.ahead.\* 频道匹配了 com.ahead.juc 频道和 com.ahead.thread 频道， 并且有不同的客户端分别订阅它们三个，如下图：

当有信息发送到 com.ahead.thread 频道时， 信息除了发送给 client 4 和 client 5 之外， 还会发送给订阅 com.ahead.* 频道模式的 client x 和 client y

解析：

反之也是，如果当有消息发送给 com.ahead.juc 频道，消息发送给订阅了 juc 频道的客户端之外，还会发送给订阅了 com.ahead.* 频道的客户端： client x 、client y

注意：

通配符中 ? 表示1个占位符

* 表示任意个占位符(包括0)

?* 表示1个以上占位符。

PSUBSCRIBE：模式订阅

用户可以通过执行 PSUBSCRIBE 命令，让客户端订阅给定的一个或多个模式。

# 示例：
127.0.0.1:6379> PSUBSCRIBE a? news.*			# 订阅 “a?” "com.*" 2种模式频道
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)		# 进入订阅状态后处于阻塞，可以按Ctrl+C键退出订阅状态
1) "psubscribe"			返回值的类型：显示订阅成功
2) "a?"					订阅的模式
3) (integer) 1			目前已订阅的模式的数量

1) "psubscribe"
2) "news.*"
3) (integer) 2

1) "pmessage"			返回值的类型：信息
2) "a?"					信息匹配的模式：a?
3) "ab"					信息本身的目标频道：aa
4) "hello world"		信息的内容："hello world"

1) "pmessage"
2) "news.*"
3) "news.dbname"
4) "redis mysql oracle"

PUBLISH：模式发布

# 示例：
# 发布者第一条命令
# 结果：没有接收到消息，匹配失败，不满足 “a?” ，“？”表示一个占位符， a后面的sdf有3个占位符
127.0.0.1:6379> PUBLISH asdf "hello world"
(integer) 0

# 发布者第二条命令，匹配到一个订阅
127.0.0.1:6379> PUBLISH ab "hello world"
(integer) 1

# 发布者第二条命令，news.dbname 满足 new.* 匹配规则
127.0.0.1:6379> PUBLISH news.dbname "redis mysql oracle"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> 

PUNSUBSCRIBE：退订模式

与退订频道的 UNSUBSCRIBE 命令类似，Redis 也提供了用于退订模式的 PUNSUBSCRIBE 命令

PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern ...]]
# 示例：
PUNSUBSCRIBE news.*

• 如果用户没有给定任何模式，那么命令将退订当前客户端已订阅的所有模式。

与 UNSUBSCRIBE 命令一样，各个客户端对于 PUNSUBSCRIBE 命令的需求也是不同的，有些客户端需要用到PUNSUBSCRIBE 命令，而有些客户端则不需要。

例如：

Redis自带的命令行客户端 redis-cli 在执行 PSUBSCRIBE 命令之后就会进入阻塞状态，只能通过同时按下Ctrl键和C键来退出程序，因此它并不需要用到 PUNSUBSCRIBE 命令。

查看被订阅的频道

用户可以通过执行 PUBSUB CHANNELS 命令来列出目前被订阅的所有频道，如果给定了可选的 pattern 参数，那么命令只会列出与给定模式相匹配的频道。

PUBSUB CHANNELS [pattern]

# 示例：
127.0.0.1:6379> PUBSUB CHANNELS

127.0.0.1:6379> PUBSUB CHANNELS news.*

查看频道的订阅者数量

用户可以通过执行 PUBSUB NUMSUB 命令，查看任意多个给定频道的订阅者数量

PUBSUB NUMSUB [channel [channel ...]]
# 示例：
PUBSUB NUMSUB news.dbname
1) "news.dbname"
2) (integer) 2		频道订阅数量

查看被订阅模式的总数量

通过执行 PUBSUB NUMPAT 命令，用户可以看到目前被订阅模式的总数量

# 示例：
127.0.0.1:6379> PUBSUB NUMPAT
(integer) 2

3️⃣ 使用注意

• 客户端需要及时消费和处理消息。

  客户端订阅了 channel 之后，如果接收消息不及时，可能导致 DCS 实例消息堆积，当达到消息堆积阈值（默认值为32MB），或者达到某种程度（默认8MB）一段时间（默认为1分钟）后，服务器端会自动断开该客户端连接，避免导致内部内存耗尽。

• 客户端需要支持重连。

  当连接断开之后，客户端需要使用 subscribe 或者 psubscribe 重新进行订阅，否则无法继续接收消息。

• 不建议用于消息可靠性要求高的场景中。

  Redis的 pubsub 不是一种可靠的消息系统。当出现客户端连接退出，或者极端情况下服务端发生主备切换时，未消费的消息会被丢弃。