linux下使用hiredis异步API实现sub/pub消息订阅和发布的功能

http://blog.csdn.net/chenzba/article/details/51224715

最近使用redis的c接口——hiredis，使客户端与redis服务器通信，实现消息订阅和发布（PUB/SUB）的功能，我把遇到的一些问题和解决方法列出来供大家学习。

废话不多说，先贴代码。

redis_publisher.h

[cpp] view plain copy

/*************************************************************************

> File Name: redis_publisher.h

> Author: chenzengba

> Mail: chenzengba@gmail.com

> Created Time: Sat 23 Apr 2016 10:15:09 PM CST

> Description: 封装hiredis，实现消息发布给redis功能

************************************************************************/

#ifndef REDIS_PUBLISHER_H

#define REDIS_PUBLISHER_H

#include

class CRedisPublisher

{

public:

CRedisPublisher();

~CRedisPublisher();

bool init();

bool uninit();

bool connect();

bool disconnect();

bool publish(const std::string &channel_name,

const std::string &message);

private:

// 下面三个回调函数供redis服务调用

// 连接回调

static void connect_callback(const redisAsyncContext *redis_context,

int status);

// 断开连接的回调

static void disconnect_callback(const redisAsyncContext *redis_context,

int status);

// 执行命令回调

static void command_callback(redisAsyncContext *redis_context,

void *reply, void *privdata);

// 事件分发线程函数

static void *event_thread(void *data);

void *event_proc();

private:

// libevent事件对象

event_base *_event_base;

// 事件线程ID

pthread_t _event_thread;

// 事件线程的信号量

sem_t _event_sem;

// hiredis异步对象

redisAsyncContext *_redis_context;

};

#endif

redis_publisher.cpp

[cpp] view plain copy

/*************************************************************************

> File Name: redis_publisher.cpp

> Author: chenzengba

> Mail: chenzengba@gmail.com

> Created Time: Sat 23 Apr 2016 10:15:09 PM CST

> Description:

************************************************************************/

#include

#include "redis_publisher.h"

CRedisPublisher::CRedisPublisher():_event_base(0), _event_thread(0),

_redis_context(0)

{

}

CRedisPublisher::~CRedisPublisher()

{

}

bool CRedisPublisher::init()

{

// initialize the event

_event_base = event_base_new();// 创建libevent对象

if (NULL == _event_base)

{

printf(": Create redis event failed.\n");

return false;

}

memset(&_event_sem, 0,sizeof(_event_sem));

int ret = sem_init(&_event_sem, 0, 0);

if (ret != 0)

{

printf(": Init sem failed.\n");

return false;

}

return true;

}

bool CRedisPublisher::uninit()

{

_event_base = NULL;

sem_destroy(&_event_sem);

return true;

}

bool CRedisPublisher::connect()

{

// connect redis

_redis_context = redisAsyncConnect("127.0.0.1", 6379); // 异步连接到redis服务器上，使用默认端口

if (NULL == _redis_context)

{

printf(": Connect redis failed.\n");

return false;

}

if (_redis_context->err)

{

printf(": Connect redis error: %d, %s\n",

_redis_context->err, _redis_context->errstr);// 输出错误信息

return false;

}

// attach the event

redisLibeventAttach(_redis_context, _event_base);// 将事件绑定到redis context上，使设置给redis的回调跟事件关联

// 创建事件处理线程

int ret = pthread_create(&_event_thread, 0, &CRedisPublisher::event_thread, this);

if (ret != 0)

{

printf(": create event thread failed.\n");

disconnect();

return false;

}

// 设置连接回调，当异步调用连接后，服务器处理连接请求结束后调用，通知调用者连接的状态

redisAsyncSetConnectCallback(_redis_context,

&CRedisPublisher::connect_callback);

// 设置断开连接回调，当服务器断开连接后，通知调用者连接断开，调用者可以利用这个函数实现重连

redisAsyncSetDisconnectCallback(_redis_context,

&CRedisPublisher::disconnect_callback);

// 启动事件线程

sem_post(&_event_sem);

return true;

}

bool CRedisPublisher::disconnect()

{

if (_redis_context)

{

redisAsyncDisconnect(_redis_context);

redisAsyncFree(_redis_context);

_redis_context = NULL;

}

return true;

}

bool CRedisPublisher::publish(const std::string &channel_name,

const std::string &message)

{

int ret = redisAsyncCommand(_redis_context,

&CRedisPublisher::command_callback,this, "PUBLISH %s %s",

channel_name.c_str(), message.c_str());

if (REDIS_ERR == ret)

{

printf("Publish command failed: %d\n", ret);

return false;

}

return true;

}

void CRedisPublisher::connect_callback(const redisAsyncContext *redis_context,

int status)

{

if (status != REDIS_OK)

{

printf(": Error: %s\n", redis_context->errstr);

}

else

{

printf(": Redis connected!\n");

}

void CRedisPublisher::disconnect_callback(

const redisAsyncContext *redis_context, int status)

{

if (status != REDIS_OK)

{

// 这里异常退出，可以尝试重连

printf(": Error: %s\n", redis_context->errstr);

}

// 消息接收回调函数

void CRedisPublisher::command_callback(redisAsyncContext *redis_context,

void *reply, void *privdata)

{

printf("command callback.\n");

// 这里不执行任何操作

}

void *CRedisPublisher::event_thread(void *data)

{

if (NULL == data)

{

printf(": Error!\n");

assert(false);

return NULL;

}

CRedisPublisher *self_this =reinterpret_cast(data);

return self_this->event_proc();

}

void *CRedisPublisher::event_proc()

{

sem_wait(&_event_sem);

// 开启事件分发，event_base_dispatch会阻塞

event_base_dispatch(_event_base);

return NULL;

}

redis_subscriber.h

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/*************************************************************************

> File Name: redis_subscriber.h

> Author: chenzengba

> Mail: chenzengba@gmail.com

> Created Time: Sat 23 Apr 2016 10:15:09 PM CST

> Description: 封装hiredis，实现消息订阅redis功能

************************************************************************/

#ifndef REDIS_SUBSCRIBER_H

#define REDIS_SUBSCRIBER_H

#include

class CRedisSubscriber

{

public:

typedef std::tr1::function \

NotifyMessageFn;// 回调函数对象类型，当接收到消息后调用回调把消息发送出去

CRedisSubscriber();

~CRedisSubscriber();

bool init(const NotifyMessageFn &fn); // 传入回调对象

bool uninit();

bool connect();

bool disconnect();

// 可以多次调用，订阅多个频道

bool subscribe(const std::string &channel_name);

private:

// 下面三个回调函数供redis服务调用

// 连接回调

static void connect_callback(const redisAsyncContext *redis_context,

int status);

// 断开连接的回调

static void disconnect_callback(const redisAsyncContext *redis_context,

int status);

// 执行命令回调

static void command_callback(redisAsyncContext *redis_context,

void *reply, void *privdata);

// 事件分发线程函数

static void *event_thread(void *data);

void *event_proc();

private:

// libevent事件对象

event_base *_event_base;

// 事件线程ID

pthread_t _event_thread;

// 事件线程的信号量

sem_t _event_sem;

// hiredis异步对象

redisAsyncContext *_redis_context;

// 通知外层的回调函数对象

NotifyMessageFn _notify_message_fn;

};

#endif

redis_subscriber.cpp:

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/*************************************************************************

> File Name: redis_subscriber.cpp

> Author: chenzengba

> Mail: chenzengba@gmail.com

> Created Time: Sat 23 Apr 2016 10:15:09 PM CST

> Description:

************************************************************************/

#include

#include "redis_subscriber.h"

CRedisSubscriber::CRedisSubscriber():_event_base(0), _event_thread(0),

_redis_context(0)

{

}

CRedisSubscriber::~CRedisSubscriber()

{

}

bool CRedisSubscriber::init(const NotifyMessageFn &fn)

{

// initialize the event

_notify_message_fn = fn;

_event_base = event_base_new();// 创建libevent对象

if (NULL == _event_base)

{

printf(": Create redis event failed.\n");

return false;

}

memset(&_event_sem, 0,sizeof(_event_sem));

int ret = sem_init(&_event_sem, 0, 0);

if (ret != 0)

{

printf(": Init sem failed.\n");

return false;

}

return true;

}

bool CRedisSubscriber::uninit()

{

_event_base = NULL;

sem_destroy(&_event_sem);

return true;

}

bool CRedisSubscriber::connect()

{

// connect redis

_redis_context = redisAsyncConnect("127.0.0.1", 6379); // 异步连接到redis服务器上，使用默认端口

if (NULL == _redis_context)

{

printf(": Connect redis failed.\n");

return false;

}

if (_redis_context->err)

{

printf(": Connect redis error: %d, %s\n",

_redis_context->err, _redis_context->errstr);// 输出错误信息

return false;

}

// attach the event

redisLibeventAttach(_redis_context, _event_base);// 将事件绑定到redis context上，使设置给redis的回调跟事件关联

// 创建事件处理线程

int ret = pthread_create(&_event_thread, 0, &CRedisSubscriber::event_thread, this);

if (ret != 0)

{

printf(": create event thread failed.\n");

disconnect();

return false;

}

// 设置连接回调，当异步调用连接后，服务器处理连接请求结束后调用，通知调用者连接的状态

redisAsyncSetConnectCallback(_redis_context,

&CRedisSubscriber::connect_callback);

// 设置断开连接回调，当服务器断开连接后，通知调用者连接断开，调用者可以利用这个函数实现重连

redisAsyncSetDisconnectCallback(_redis_context,

&CRedisSubscriber::disconnect_callback);

// 启动事件线程

sem_post(&_event_sem);

return true;

}

bool CRedisSubscriber::disconnect()

{

if (_redis_context)

{

redisAsyncDisconnect(_redis_context);

redisAsyncFree(_redis_context);

_redis_context = NULL;

}

return true;

}

bool CRedisSubscriber::subscribe(const std::string &channel_name)

{

int ret = redisAsyncCommand(_redis_context,

&CRedisSubscriber::command_callback,this, "SUBSCRIBE %s",

channel_name.c_str());

if (REDIS_ERR == ret)

{

printf("Subscribe command failed: %d\n", ret);

return false;

}

printf(": Subscribe success: %s\n", channel_name.c_str());

return true;

}

void CRedisSubscriber::connect_callback(const redisAsyncContext *redis_context,

int status)

{

if (status != REDIS_OK)

{

printf(": Error: %s\n", redis_context->errstr);

}

else

{

printf(": Redis connected!");

}

void CRedisSubscriber::disconnect_callback(

const redisAsyncContext *redis_context, int status)

{

if (status != REDIS_OK)

{

// 这里异常退出，可以尝试重连

printf(": Error: %s\n", redis_context->errstr);

}

// 消息接收回调函数

void CRedisSubscriber::command_callback(redisAsyncContext *redis_context,

void *reply, void *privdata)

{

if (NULL == reply || NULL == privdata) {

return ;

}

// 静态函数中，要使用类的成员变量，把当前的this指针传进来，用this指针间接访问

CRedisSubscriber *self_this =reinterpret_cast(privdata);

redisReply *redis_reply =reinterpret_cast(reply);

// 订阅接收到的消息是一个带三元素的数组

if (redis_reply->type == REDIS_REPLY_ARRAY &&

redis_reply->elements == 3)

{

printf(": Recieve message:%s:%d:%s:%d:%s:%d\n",

redis_reply->element[0]->str, redis_reply->element[0]->len,

redis_reply->element[1]->str, redis_reply->element[1]->len,

redis_reply->element[2]->str, redis_reply->element[2]->len);

// 调用函数对象把消息通知给外层

self_this->_notify_message_fn(redis_reply->element[1]->str,

redis_reply->element[2]->str, redis_reply->element[2]->len);

}

void *CRedisSubscriber::event_thread(void *data)

{

if (NULL == data)

{

printf(": Error!\n");

assert(false);

return NULL;

}

CRedisSubscriber *self_this =reinterpret_cast(data);

return self_this->event_proc();

}

void *CRedisSubscriber::event_proc()

{

sem_wait(&_event_sem);

// 开启事件分发，event_base_dispatch会阻塞

event_base_dispatch(_event_base);

return NULL;

}

问题1：hiredis官网没有异步接口的实现例子。

hiredis提供了几个异步通信的API，一开始根据API名字的理解，我们实现了跟redis服务器建立连接、订阅和发布的功能，可在实际使用的时候，程序并没有像我们预想的那样，除了能够建立连接外，任何事情都没发生。

网上查了很多资料，原来hiredis的异步实现是通过事件来分发redis发送过来的消息的，hiredis可以使用libae、libev、libuv和libevent中的任何一个实现事件的分发，网上的资料提示使用libae、libev和libuv可能发生其他问题，这里为了方便就选用libevent。hireds官网并没有对libevent做任何介绍，也没用说明使用异步机制需要引入事件的接口，所以一开始走了很多弯路。

关于libevent的使用这里就不再赘述，详情可以见libevent官网。

libevent官网：http://libevent.org/

libevent api文档：https://www.monkey.org/~provos/libevent/doxygen-2.0.1/include_2event2_2event_8h.html#6e9827de8c3014417b11b48f2fe688ae

CRedisPublisher和CRedisSubscriber的初始化过程：

初始化事件处理，并获得事件处理的实例：

[cpp] view plain copy

_event_base = event_base_new();

在获得redisAsyncContext *之后，调用

[cpp] view plain copy

redisLibeventAttach(_redis_context, _event_base);

这样就将事件处理和redis关联起来，最后在另一个线程调用

[cpp] view plain copy

event_base_dispatch(_event_base);

启动事件的分发，这是一个阻塞函数，因此，创建了一个新的线程处理事件分发，值得注意的是，这里用信号灯_event_sem控制线程的启动，意在程序调用

[cpp] view plain copy

redisAsyncSetConnectCallback(_redis_context,

&CRedisSubscriber::connect_callback);

redisAsyncSetDisconnectCallback(_redis_context,

&CRedisSubscriber::disconnect_callback);

之后，能够完全捕捉到这两个回调。

问题2 奇特的‘ERR only (P)SUBSCRIBE / (P)UNSUBSCRIBE / QUIT allowed in this context’错误

有些人会觉得这两个类设计有点冗余，我们发现CRedisPublisher和CRedisSubscriber很多逻辑是一样的，为什么不把他们整合到一起成一个类，既能够发布消息也能够订阅消息。其实一开始我就是这么干的，在使用的时候发现，用同个redisAsynContex *对象进行消息订阅和发布，与redis服务连接会自动断开，disconnect_callback回调会被调用，并且返回奇怪的错误：ERR only (P)SUBSCRIBE / (P)UNSUBSCRIBE / QUIT allowed in this context，因此，不能使用同个redisAsyncContext *对象实现发布和订阅。这里为了减少设计的复杂性，就将两个类的逻辑分开了。

当然，你也可以将相同的逻辑抽象到一个基类里，并实现publish和subscribe接口。

问题3 相关依赖的库

编译之前，需要安装hiredis、libevent和boost库，我是用的是Ubuntu x64系统。

hiredis官网：https://github.com/redis/hiredis

下载源码解压，进入解压目录，执行make && make install命令。

libevent官网：http://libevent.org/下载最新的稳定版

解压后进入解压目录，执行命令

./configure -prefix=/usr

sudo make && make install

boost库：直接执行安装：sudo apt-get install libboost-dev

如果你不是用std::tr1::function的函数对象来给外层通知消息，就不需要boost库。你可以用接口的形式实现回调，把接口传给CRedisSubscribe类，让它在接收到消息后调用接口回调，通知外层。

问题4 如何使用

最后贴出例子代码。

publisher.cpp，实现发布消息：

[cpp] view plain copy

/*************************************************************************

> File Name: publisher.cpp

> Author: chenzengba

> Mail: chenzengba@gmail.com

> Created Time: Sat 23 Apr 2016 12:13:24 PM CST

************************************************************************/

#include "redis_publisher.h"

int main(int argc, char *argv[])

{

CRedisPublisher publisher;

bool ret = publisher.init();

if (!ret)

{

printf("Init failed.\n");

return 0;

}

ret = publisher.connect();

if (!ret)

{

printf("connect failed.");

return 0;

}

while (true)

{

publisher.publish("test-channel", "Test message");

sleep(1);

}

publisher.disconnect();

publisher.uninit();

return 0;

}

subscriber.cpp实现订阅消息：

[cpp] view plain copy

/*************************************************************************

> File Name: subscriber.cpp

> Author: chenzengba

> Mail: chenzengba@gmail.com

> Created Time: Sat 23 Apr 2016 12:26:42 PM CST

************************************************************************/

#include "redis_subscriber.h"

void recieve_message(const char *channel_name,

const char *message, int len)

{

printf("Recieve message:\n channel name: %s\n message: %s\n",

channel_name, message);

}

int main(int argc, char *argv[])

{

CRedisSubscriber subscriber;

CRedisSubscriber::NotifyMessageFn fn =

bind(recieve_message, std::tr1::placeholders::_1,

std::tr1::placeholders::_2, std::tr1::placeholders::_3);

bool ret = subscriber.init(fn);

if (!ret)

{

printf("Init failed.\n");

return 0;

}

ret = subscriber.connect();

if (!ret)

{

printf("Connect failed.\n");

return 0;

}

subscriber.subscribe("test-channel");

while (true)

{

sleep(1);

}

subscriber.disconnect();

subscriber.uninit();

return 0;

}

关于编译的问题：在g++中编译，注意要加上-lhiredis -levent参数，下面是一个简单的Makefile：

[cpp] view plain copy

EXE=server_main client_main

CC=g++

FLAG=-lhiredis -levent

OBJ=redis_publisher.o publisher.o redis_subscriber.o subscriber.o

all:$(EXE)

$(EXE):$(OBJ)

$(CC) -o publisher redis_publisher.o publisher.o $(FLAG)

$(CC) -o subscriber redis_subscriber.o subscriber.o $(FLAG)

redis_publisher.o:redis_publisher.h

redis_subscriber.o:redis_subscriber.h

publisher.o:publisher.cpp

$(CC) -c publisher.cpp

subscriber.o:subscriber.cpp

$(CC) -c subscriber.cpp

clean:

rm publisher subscriber *.o

致谢：

redis异步API使用libevent：http://www.tuicool.com/articles/N73uuu

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