Redis发布订阅原理与实践

幽沉谢世事，俯默窥唐虞。这篇文章主要讲述Redis发布订阅原理与实践相关的知识，希望能为你提供帮助。
简述Redis提供了发布订阅功能，可以用于消息的传输，通过 PUBLISH 、 SUBSCRIBE 和 PSUBSCRIBE 等命令实现发布和订阅功能
分类频道的发布订阅
基于Channel的消息事件，这一类消息和Redis中存储的Keys没有太多关联，这类消息事件是独立使用（PUBLISH，SUBSCRIBE）
实现原理Redis将所有频道的订阅关系都保存在服务器状态的 pubsub_channels 字典，字典的键是某个被订阅的频道，而对应值则是一个链表，链表里记录了所有订阅这个频道的客户端。

struct redisServer
//...

// 保存所有频道订阅关系
dict *pubsub_channels; /* Map channels to list of subscribed clients */

//...

一个pubsub_channels字典示例如下：

client-1、client-2三个客户端正在订阅 “redis” 频道
客户端 client-3 正在订阅 “mysql” 频道
订阅频道命令

SUBSCRIBE redis [mysql …]

频道有订阅者
在pubsub_channels字典中已存在该频道，此时server端会将订阅者客户端添加到该频道的链表末端
频道无订阅者
pubsub_channels字典中无此频道，在字典中创建频道，并此客户端放至该频道链表的第一位
应用实例1、订阅普通频道或多频道

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

模式的发布订阅
消息事件主要是对Redis中存储的Keys信息的变化事件进行通知，可以用来向订阅者通知Redis中符合订阅条件的Keys的各种事件(需要redist开启notify-keyspace-events参数，PSUBSCRIBE订阅)，还可以通过Channel订阅消息，模式订阅psubscribe的Channel订阅和subscribe命令类似。
实现原理Redis将所有模式的订阅关系都保存在服务器状态的 pubsub_patterns 链表，链表的每个节点都包含着一个 pubsub Pattern 结构，这个结构的 pattern 属性记录了被订阅的模式，而 client 属性则记录了订阅模式的客户端。

struct redisServer

//...

// 保存所有模式订阅关系
list *pubsub_patterns; /* A list of pubsub_patterns */
dict *pubsub_patterns_dict; /* A dict of pubsub_patterns */
int notify_keyspace_events; /* Events to propagate via Pub/Sub. This is an
xor of NOTIFY_... flags. */

//...

一个pubsub_patterns链表示例：

客户端 client-7 正在订阅模式 "redis*"
客户端 client-8 正在订阅模式 "mysql*"
订阅模式命令

PSUBSCRIBE pattern [pattern …]

【Redis发布订阅原理与实践】当客户端执行PSUBSCRIBE。redis server端会做如下操作
1、新建一个 pubsubPattern结果，将结构的 pattern 属性设置为被订阅的模式，client 属性设置为订阅模式的客户端；
2、将pubsubPattern结构添加到 pubsub_patterns 链表的尾部
应用举例

订阅模糊频道

127.0.0.1:6379> PSUBSCRIBE redis* mysql*
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "psubscribe"
2) "redis*"
3) (integer) 1
1) "psubscribe"
2) "mysql*"
3) (integer) 2
1) "pmessage"
2) "mysql*"
3) "mysql2"
4) "1"
1) "pmessage"
2) "redis*"
3) "redis2"
4) "1"

订阅Redis key事件

需redis server端开启notify-keyspace-events参数，参数含义如下：

K：启用keyspace键空间通知，客户端可以使用__keyspace@< db> __为前缀的格式使用订阅功能。
E：启用keyevent键事件通知，客户端可以使用__keyevent@< db> __为前缀的格式使用订阅功能。
g：监控一般性事件，包括但不限于对del，expire，rename事件的监控。
$：启用对字符串格式（即一般K-V结构）命令的监控。
l：启用对List数据结构命令的监控。
s：启用对Set数据结构命令的监控。
h：启用对Hash数据结构命令的监控。
z：启用对ZSet数据结构命令的监控。
x：启用对过期事件的监控。
e：启用对驱逐事件的监控，当某个键因maxmemory达到设置时，使用策略进行内存清理，会产生这个事件。
A：g$lshzxe通配符组合的别名，也就是说”AKE”这样的通配符组合，意味着所有事件。

举例说明

// 监控任何数据格式的所有事件，包括键空间通知和键事件通知
notify-keyspace-events "AKE"

// 只监控字符串结构的所有事件，包括键空间通知和键事件通知
notify-keyspace-events "g$KExe"

// 只监控所有键事件通知
notify-keyspace-events "AE"

// 只监控Hash数据解构的键空间通知
notify-keyspace-events "ghKxe"

// 只监控Set数据结构的键事件通知
notify-keyspace-events "gsExe"

（1）订阅0号数据库中，所有的键变化事件，进行键空间通知