redis——发布和订阅

港控/mmm° 2023-06-06 08:05 21阅读 0赞

# 频道的订阅和退订 #

当一个客户端执行 SUBSCRIBE 命令， 订阅某个或某些频道的时候， 这个客户端与被订阅频道之间就建立起了一种订阅关系。

Redis 将所有频道的订阅关系都保存在服务器状态的 `pubsub_channels` 字典里面， 这个字典的键是某个被订阅的频道， 而键的值则是一个链表， 链表里面记录了所有订阅这个频道的客户端：

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

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9mYW50aWFuenVvLmJsb2cuY3Nkbi5uZXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

每当客户端执行 SUBSCRIBE 命令， 订阅某个或某些频道的时候， 服务器都会将客户端与被订阅的频道在 `pubsub_channels` 字典中进行关联。

根据频道是否已经有其他订阅者， 关联操作分为两种情况执行：

*  如果频道已经有其他订阅者， 那么它在 `pubsub_channels` 字典中必然有相应的订阅者链表， 程序唯一要做的就是将客户端添加到订阅者链表的末尾。
 *  如果频道还未有任何订阅者， 那么它必然不存在于 `pubsub_channels` 字典， 程序首先要在 `pubsub_channels` 字典中为频道创建一个键， 并将这个键的值设置为空链表， 然后再将客户端添加到链表， 成为链表的第一个元素。

SUBSCRIBE 命令的实现可以用以下伪代码来描述：

def subscribe(*all_input_channels):
    
        # 遍历输入的所有频道
        for channel in all_input_channels:
    
            # 如果 channel 不存在于 pubsub_channels 字典（没有任何订阅者）
            # 那么在字典中添加 channel 键，并设置它的值为空链表
            if channel not in server.pubsub_channels:
                server.pubsub_channels[channel] = []
    
            # 将订阅者添加到频道所对应的链表的末尾
            server.pubsub_channels[channel].append(client)

UNSUBSCRIBE 命令的行为和 SUBSCRIBE 命令的行为正好相反 —— 当一个客户端退订某个或某些频道的时候， 服务器将从 `pubsub_channels` 中解除客户端与被退订频道之间的关联：

*  程序会根据被退订频道的名字， 在 `pubsub_channels` 字典中找到频道对应的订阅者链表， 然后从订阅者链表中删除退订客户端的信息。
 *  如果删除退订客户端之后， 频道的订阅者链表变成了空链表， 那么说明这个频道已经没有任何订阅者了， 程序将从 `pubsub_channels` 字典中删除频道对应的键。

UNSUBSCRIBE 命令的实现可以用以下伪代码来描述：

def unsubscribe(*all_input_channels):
    
        # 遍历要退订的所有频道
        for channel in all_input_channels:
    
            # 在订阅者链表中删除退订的客户端
            server.pubsub_channels[channel].remove(client)
    
            # 如果频道已经没有任何订阅者了（订阅者链表为空）
            # 那么将频道从字典中删除
            if len(server.pubsub_channels[channel]) == 0:
                server.pubsub_channels.remove(channel)

# 模式的订阅和退订 #

前面说过，服务器将所有频道的订阅关系保存起来，与此类似，服务器也将所有模式的订阅关系存在了pubsub\_Patterns属性里。

struct redisServer {
    
        // ...
    
        // 保存所有频道的订阅关系
        list *pubsub_patterns;
    
        // ...
    
    };

pubsub\_Patterns属性是一个链表，每个结点是被订阅的模式，节点内记录了模式，节点内的client属性记录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;

每当客户端执行PSUBSCRIBE这个命令来订阅某个或某些模式时，服务器会对每个被订阅的模式执行下面的操作：

1）新建一个pubsubPattern结构，设置好两个属性

2）将新节点加到pubsub\_patterns尾部

伪代码实现：

def osubscribe(*all_input_patterns):
        #遍历所有输入的模式
        #记录被订阅的模式和对应的客户端
        pubsubPattern=create()
        pubsubPattern.client=client
        pubsubPattern.pattern=pattern
    
        #插入链表末尾
        server.pub_patterns.append(pubsubPattern)

模式退订命令PUNSUBSCRIBE是PSUBSCRIBE的反操作

服务器将找到并删除那些被退订的模式

伪代码如下：（我想吐槽一下这样时间复杂度。。。没有更好的办法吗？）

def osubscribe(*all_input_patterns):
        #遍历所有退订的模式
        for pattern in all_input_patterns:
            #遍历每一个节点
            for pubsubPattern in server.pubsub_patterns:
                #如果客户端和模式都相同
                if client==pubsubPattern.client:
                    if pattern==pubsubPattern.pattern:
                        #删除
                        server.pub_patterns.remove(pubsubPattern)

# 发送消息 #

当一个客户端执行PUBLISH<channel> <message>命令将消息发送给频道时，服务器需要：

1）把消息发送给所有本频道的订阅者

具体做法就是去pubsub\_channels字典找到本频道的链表，也就是订阅名单，然后发消息

2）将消息发给，包含本频道的所有模式中的所有订阅者

具体做法就是去pubsub\_patterns查找包含本频道的模式，并且把消息发送给订阅它们的客户端。

# 查看订阅信息 #

redis2.8新增三个命令，用来查看频道和模式的相关信息。

PUBLISH CHANNELS\[pattern\]用于返回服务器当前被订阅的频道，pattern可写可不写，不写就查看所有，否则查看与pattern匹配的对应频道

这个子命令是通过遍历pubsub\_channels字典实现的。

PUBLISH NUMSUB\[CHANNEL-1 CHANNEL-2.....\]返回这些频道的订阅者数量

这个子命令是通过遍历pubsub\_channels字典，查看对应链表长度实现的。

PUBLISH NUMPAT返回被订阅模式数量

这个子命令是通过返回pubsub\_patterns的长度实现的。

总而言之，PUBSUB 命令的三个子命令都是通过读取 `pubsub_channels` 字典和 `pubsub_patterns` 链表中的信息来实现的。

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