Redis之发布与订阅

本文主要说明Redis中发布与订阅功能的设计与实现。

I、上帝视角看发布于订阅

Redis主要通过PUBLISH，SUBSCRIBE，PSUBSCRIBE命令实现发布于订阅功能。

1、客户端通过执行SUBSCRIBE命令，订阅一个或多个频道：每当有其他客户端向被订阅频道发送消息时，频道的所有订阅者都会受到这条消息。

2、客户端通过执行PUBLISH命令发布消息：
PUBLISH "news.it" "hello"
向news.it频道发送“hello”消息，则三个订阅者都会收到“hello”。

3、客户端还可以通过PSUBSCRIBE命令订阅一个或多个模式：每当有其他客户端向某个频道发送消息时，消息不仅会被发送到这个频道的订阅者，还会发送到与这个频道相匹配的模式的订阅者。

II、频道的订阅与退订

当一个客户端执行SUBSCRIBE命令订阅某个或某些频道时，客户端与被订阅频道之间就建立了一种订阅关系。

Redis将所有频道的订阅关系都保存到服务器状态的pubsub_channels字典中，这个字典的键为某个订阅的频道，值为一个链表，这个链表记录了所有订阅此频道的客户端：

struct redisServer {
    //保存所有频道的订阅关系  
    dict *pubsub_channels;
};

下图展示了这种字典结构：

客户端可以通过UNSBUSCRIBE命令退订某个频道。

III、模式的订阅与退订

服务器将所有模式的订阅关系都保存到服务器状态的pubsub_patterns属性中，pubsub_patterns属性是一个链表，链表中每个节点都包含一个pubsub_Parten结构，这个结构的pattern属性记录了被订阅的模式，而client属性积累了订阅模式的客户端：

typedef struct pubsubPattern {
    //订阅模式的客户端
    redisClient * client;
    //被订阅的模式
    robj *pattern;
} pubsubPattern;

下图描述了这个模式订阅结构：

模式的退订命令由PUNSUBSCRIBE执行。

IV、PUBLISH

Redis客户端执行PUBLISH <channel> <message>命令将message消息发送给频道channel的时候，服务器会执行两个操作：
· 将message发送给channel频道的所有订阅者；
· 如果有pattern与channel匹配，则将message发送给所有pattern的订阅者。

4.1 查看订阅信息

1、PUBSUB CHANNELS [pattern]子命令用于返回服务器当前被订阅的频道，其中pattern为可选参数：
· 如果不给定pattern参数，则返回服务器当前订阅的所有频道；
· 如果给定pattern参数，那么返回服务器当前被订阅的频道中与pattern相匹配的频道。

2、PUBSUB NUMSUB [channel-1 channel-2 ... channel-n] 子命令接受任意多个频道作为输入参数，并返回这些频道的订阅者数量。

3、PUBSUB NUMPAT 子命令用于返回服务器当前被订阅模式的数量。

【参考】
[1] 《Redis设计与实习》

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