Redis学习笔记：订阅和发布

2017 年 12 月 04 日

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一、发布和订阅

除了任务队列以外，redis还有一种基于“发布/订阅”模式的消息传递，使得客户端可以订阅某个频道，当频道有消息产生时，会把消息传递到所有的订阅者。和列表不一样的是，发布和订阅可以是一对多的关系，即同一个消息可以同时传递到多个客户端（订阅者）。而列表只能允许一个客户端接收一个消息。

订阅和退订的命令是PUBLISH/SUBSCRIBE，PUBLISH是向频道发送消息，SUBSCRIBE是订阅频道。

1.1 发布

往指定频道发布消息的操作：

PUBLISH channel message

消息发送成功后，将会返回一个整数，表示收到这条消息的订阅者数量，如果没有任何客户端订阅频道，返回0。

一个要注意的问题是消息发布后不会被持久化，如果当前没有订阅者订阅频道，后续再订阅也不会收到订阅前的消息。

示例

往一个没有任何订阅者的频道chan发送消息，返回结果0：

127.0.0.1:6379> PUBLISH chan helloworld
(integer) 0

1.2 订阅

订阅频道的命令：

SUBSCRIBE channel [channel ...]

订阅后会返回一个subcribe类型的消息，该消息包含三行，第一行为subcribe表示订阅成功，第二行是订阅的频道名，第三行是当前客户端订阅的频道数量。可以同时订阅多个频道，例如：SUBSCRIBE chan1 chan2。

示例

订阅频道chan：

127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE chan
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "SUBSCRIBE"
2) "chan"
3) (integer) 1

客户端会阻塞，等待频道发布消息才展示数据。此时新开一个终端，在频道内发布一个消息：

127.0.0.1:6379> PUBLISH chan helloworld
(integer) 1

客户端就可以收到了：

1) "message"
2) "chan"
3) "helloworld"

一共三行，第一行说明收到了一个订阅消息，它主要是和订阅频道时候的输出subcribe区分，第二行值表示消息的来源频道名，第三行值是消息的内容。

1.3 取消订阅

取消订阅使用命令UNSUBSCRIBE [channel ...]，带上频道名取消特定频道，默认取消所有频道。

由于redis-cli客户端是交互式终端，所以在订阅后会阻塞，无法手动输入取消订阅命令，如果要取消订阅使用Ctrl-C退出即可。在第三方客户端例如python或者其他程序语言客户端中要取消订阅，需要进行SUBSCRIBE操作。

二、模式的发布和订阅

除了SUBSCRIBE/UNSUBSCRIBE以外，redis还有两个订阅的指令PSUBSCRIBE和PUNSUBSCRIBE。

命令和上面的两个命令类似，只是这两个命令允许频道名使用通配符参数，通过模式字符串来匹配频道。

例如PSUBSCRIBE chan?将会订阅类似chan1 chan2 chan3...的频道：

redis > PSUBSCRIBE chan?
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "PSUBSCRIBE"  # 订阅
2) "chan?"  # 订阅的频道
3) (integer) 1  # 当前订阅的频道

这里的返回值和SUBSCRIBE命令一致，只是在收到消息后会多出一个值：

1) "pmessage"  # 消息类型
2) "chan?"  # 订阅的频道规则
3) "chan1"  # 实际匹配上的频道
4) "abc"  # 消息的内容

PSUBSCRIBE可以重复订阅频道，订阅后将会显示实际订阅的频道信息：

redis > PSUBSCRIBE chan1 chan?
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "PSUBSCRIBE"
2) "chan1"
3) (integer) 1
1) "PSUBSCRIBE"
2) "chan?"
3) (integer) 2

这种情况下发布一则消息订阅者会接收多次，次数根据订阅规则数量的不同而不同。同时，发布者此时也会显示有多个订阅者接收到了这条消息：

# 发布者
127.0.0.1:6379> PUBLISH chan1 abc  # 发送消息
(integer) 2  # 有两个订阅者收到了消息
# 订阅者
1) "pmessage"  # 第一条消息
2) "chan1"
3) "chan1"
4) "abc"
1) "pmessage"  # 第二条消息
2) "chan?"  # 订阅规则
3) "chan1"  # 实际接收的频道
4) "abc"

使用PSUBSCRIBE订阅的频道只能使用PUNSUBSCRIBE命令取消订阅。

三、python实现订阅发布

3.1 发布者代码

# -*- coding=utf8 -*-
import redis

def SUBSCRIBE(conn):
    pub_sub = conn.pubsub()
    pub_sub.SUBSCRIBE(["chan"])
    i = 0
    for item in pub_sub.listen():  # 循环监听订阅消息
        print item
        i += 1
        if i == 2:
            pub_sub.unSUBSCRIBE()  # 取消订阅
        elif i == 3:  # 退出监听
            print "exit"
            break

if __name__ == "__main__":
    conn = redis.StrictRedis()
    SUBSCRIBE(conn)

3.2 订阅者代码

# -*- coding:utf8 -*-
import redis

def PUBLISH(conn):
    for i in range(5):
        conn.PUBLISH("chan", i)  # 发布消息

if __name__ == "__main__":
    conn = redis.StrictRedis()
    PUBLISH(conn)

3.3 运行结果

先运行订阅者，将会先打印一条订阅的消息：

{"pattern": None, "type": "SUBSCRIBE", "channel": "chan", "data": 1L}

然后运行发布者代码，订阅者输出：

{"pattern": None, "type": "SUBSCRIBE", "channel": "chan", "data": 1L}
{"pattern": None, "type": "message", "channel": "chan", "data": "0"}
{"pattern": None, "type": "message", "channel": "chan", "data": "1"}
exit

3.4 问题

根据书上的描述，在取消订阅后将会收到一条取消订阅的消息：

{"pattern": None, "type": "unSUBSCRIBE", "channel": "chan", "data": 0L}

但是这里并没有收到，很奇怪，不知道是不是版本的原因，先不管了。

四、实现原理

频道订阅存放在redisServer结构题中，普通频道订阅和模式订阅是不同实现，普通频道订阅结构一个字典结构，而模式频道订阅是链表结构。

struct redisServer {
    // ...
    /* Pubsub */
    dict *pubsub_channels; /* Map channels to list of subscribed clients */
    list *pubsub_patterns; /* A list of pubsub_patterns */
    // ...
}

两种频道订阅时候的表现形式为：