redis Pub/Sub 简介 -16 （PUBLISH、SUBSCRIBE、PSUBSCRIBE）

Redis Pub/Sub 简介：PUBLISH、SUBSCRIBE、PSUBSCRIBE

Redis Pub/Sub 是一种强大的消息传递范例，可在应用程序的不同部分之间实现实时通信。它是构建可扩展和响应式系统的基石，允许组件在没有直接依赖的情况下进行交互。本章将全面介绍 Redis Pub/Sub，重点介绍核心命令：PUBLISH、``SUBSCRIBE 和 PSUBSCRIBE。我们将探讨这些命令的工作原理、它们的用例以及如何有效地实现它们。

了解 Pub/Sub 范例

Pub/Sub 是 Publish/Subscription 的缩写，是一种消息传递模式，其中消息的发送者（发布者）不对消息进行编程，以直接发送给特定的接收者（订阅者）。相反，发布者将消息分类到通道中，订阅者表示对一个或多个通道感兴趣。当发布者向通道发送消息时，该通道的所有订户都会收到该消息。

关键概念

• Publisher： 将消息发送到特定通道的实体。
• Subscriber: 从一个或多个通道接收消息的实体。
• Channel: 一个命名的虚拟 “主题” 或 “源” ，用于发布消息。订阅者收听这些频道。
• Message: 从发布服务器传输到订阅服务器的数据。

Redis Pub/Sub 的工作原理

Redis Pub/Sub 直接在 Redis 服务器中实现。客户端连接到 Redis 服务器，并将消息发布到频道或订阅频道以接收消息。Redis 服务器充当消息代理，将消息从发布者路由到订阅者。

• 异步通信： Pub/Sub 本质上是异步的。发布者不会等待订阅者接收消息，订阅者会在消息发布时接收消息。
• 解耦： Pub/Sub 将发布者和订阅者分离。发布者不需要了解订阅者的任何信息，订阅者也不需要了解发布者的任何信息。这使得构建可扩展且可维护的系统变得更加容易。
• 一对多通信： 发布到频道的单条消息可以被多个订阅者接收。

PUBLISH 命令

PUBLISH 命令用于向特定通道发送消息。

语法

PUBLISH channel message

• channel：消息将发布到的通道的名称。
• message：需要发送的消息内容。

例

PUBLISH mychannel "Hello, subscribers!"

此命令将消息 “Hello， subscribers！” 发布到名为 “mychannel” 的频道。该命令返回一个整数，表示收到消息的订阅者数量。

实际演示

1. 打开两个 redis-cli 终端。

2. 在第一个终端中，订阅频道 “mychannel”：

   SUBSCRIBE mychannel
   

   终端现在将进入侦听状态，等待 “mychannel” 上的消息。

3. 在第二个终端中，向 “mychannel” 发布一条消息：

   PUBLISH mychannel "This is a test message"
   

   第一个终端将收到以下消息：

   1. "message"
   2. "mychannel"
   3. "This is a test message"
   

   第二个终端中的 PUBLISH 命令将返回 1，表示一个订阅者收到了该消息。

重要注意事项

• 消息传递： Redis Pub/Sub 提供至少一次交付。保证将消息传送到在发布消息时连接的所有订阅者。但是，如果订阅者断开连接并重新连接，则可能会错过在断开连接时发布的消息。Redis Pub/Sub  不会持久保存消息。
• 消息格式： 消息可以是任何字符串。Redis 不强制执行任何特定格式。但是，对于复杂数据，通常使用 JSON 等结构化格式。

SUBSCRIBE 命令

SUBSCRIBE 命令用于订阅一个或多个通道。当客户端订阅频道时，它将接收发布到该频道的所有消息。

语法

SUBSCRIBE channel [channel ...]

• channel：要订阅的频道的名称。您可以通过在 SUBSCRIBE 命令后列出多个频道来订阅这些频道。

例

SUBSCRIBE news updates

此命令为客户端订阅两个频道：“news”和“updates”。

实际演示

1. 打开 3 个 redis-cli 终端。

2. 在第一个终端中，订阅 “news” 频道：

   SUBSCRIBE news
   

3. 在第二个终端中，订阅 “news” 和 “updates” 频道：

   SUBSCRIBE news updates
   

4. 在第三个终端中，向 “news” 频道发布一条消息：

   PUBLISH news "Breaking news!"
   

   第一个和第二个终端将接收该消息。

5. 在第三个终端中，向 “updates” 频道发布一条消息：

   PUBLISH updates "Software update available"
   

   只有第二个终端会收到此消息。

取消订阅

要取消订阅频道，请使用 UNSUBSCRIBE 命令：

UNSUBSCRIBE channel [channel ...]

如果未指定频道，则客户端将取消订阅当前订阅的所有频道。

重要注意事项

• 阻塞作：SUBSCRIBE 命令是一个阻塞作。一旦客户端订阅了一个或多个频道，它将进入侦听状态，并且在取消订阅之前无法执行其他 Redis 命令。
• 专用连接： 通常的做法是将专用的 Redis 连接用于 Pub/Sub 作。这可以防止阻止应用程序中需要执行常规 Redis 命令的其他部分。

PSUBSCRIBE 命令

PSUBSCRIBE 命令用于订阅使用模式的通道。这允许您订阅与特定模式匹配的多个频道。

语法

PSUBSCRIBE pattern [pattern ...]

• pattern：一种 glob 样式模式，指定要订阅的频道。

例

PSUBSCRIBE order.*

此命令为客户端订阅所有以 “order.” 开头的频道，例如 “order.created”、“order.updated” 和 “order.deleted”。

实际演示

1. 打开两个 redis-cli 终端。

2. 在第一个终端中，订阅 “order.*” 模式：

   PSUBSCRIBE order.*
   

3. 在第二个终端中，将消息发布到不同的 “order” 频道：

   PUBLISH order.created "New order created"
   PUBLISH order.updated "Order updated"
   PUBLISH order.deleted "Order deleted"
   

   第一个终端将接收所有 3 条消息。

4. 在第二个终端中，将消息发布到与模式不匹配的通道：

   PUBLISH product.created "New product created"
   

   第一个终端_将不会_收到此消息。

取消订阅模式

要取消订阅模式，请使用 PUNSUBSCRIBE 命令：

PUNSUBSCRIBE pattern [pattern ...]

如果未指定模式，则 Client 端将取消订阅当前订阅的所有模式。

检查 Pub/Sub 状态

打开第三个 redis-cli 终端。

检查员（3 号航站楼）：

PUBSUB CHANNELS

此命令将列出活动通道。如果终端 1 中的订阅者订阅了 news：* 和 chat：room1，并且没有其他客户端正在使用 Pub/Sub，则输出可能是：

1) "news:sports"
2) "news:politics"
3) "chat:room1"

请注意，列出的通道是消息已发布到的通道，以及有活动订阅者的通道。

PUBSUB NUMPAT

此命令将返回活动模式订阅的数量。在这种情况下，它将返回 1，因为终端 1 中的订阅者订阅了 news：* 模式。

PUBSUB NUMSUB chat:room1 news:sports

此命令将返回 chat：room1 和 news：sports 频道的订阅者数量。输出可能是：

1) "chat:room1"
2) "1"
3) "news:sports"
4) "1"

这表示每个频道都有一个订阅者。

重要注意事项

• 模式匹配： Redis 对 PSUBSCRIBE 使用 glob 样式模式。以下字符具有特殊含义：
  • *：匹配零个或多个字符。
  • ？：只匹配一个字符。
  • []：匹配括号内的字符之一。
• 多种模式： 您可以使用单个 PSUBSCRIBE 命令订阅多个模式。
• 操作顺序：  如果客户端同时订阅了直接通道（使用 SUBSCRIBE）和匹配同一通道的模式（使用 PSUBSCRIBE）， 它将收到两次消息：一次用于直接订阅，一次用于模式 subscription。

实践练习

1. 简单的聊天应用程序： 构建一个简单的聊天应用程序，用户可以在其中向特定频道发送消息，订阅该频道的所有用户都将收到这些消息。使用 PUBLISH 和 SUBSCRIBE 命令。
2. 实时更新： 模拟股票行情的实时更新。将股票价格发布到不同的渠道（例如，“stock.AAPL“， ”股票。GOOG“），并让客户端订阅他们感兴趣的频道。使用 PUBLISH 和 PSUBSCRIBE 命令。
3. 事件通知系统： 设计一个事件通知系统，其中应用程序的不同部分可以将事件发布到特定通道（例如，“user.created”、“order.placed”），并且应用程序的其他部分可以订阅这些通道以接收通知。使用 PUBLISH、``SUBSCRIBE 和 PSUBSCRIBE 命令。