《Redis设计与实现》读书笔记（三十二） ——Redis集发布订阅设计与实现

《Redis设计与实现》读书笔记（三十二） ——Redis集发布订阅设计与实现

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一、概述

redis的发布订阅由publish、subscribe、psubscribe等命令组成。客户端通过subscribe订阅频道，发布端通过publish进行发布。

例如，a、b、c三个客户端都执行了命令subscribe“new.it”，则表示这三个客户端都监听该频道的信息。此时，如果某个客户端执行publish “new.it” “hello”，则a、b、c三个客户端都会收到该消息。

每个客户端都可以订阅多个频道，每个频道也可以给多个客户端订阅，属于多对多关系。

如上图所示，当消息发到news.it频道，则a、c、d三个客户端都会收到消息。

二、频道订阅与退订

1、订阅

当客户端执行subscribe命令，客户端和频道之间就形成订阅的关系，redis将所有频道的订阅关系放在redisServer结构体的pubsub_channels字典中，这个字典的键是被订阅的频道，值是链表，链表里面记录了所有订阅这个频道的客户端。

每当有客户端订阅频道，服务器都会将字典中的频道与客户端关联。如果频道已经有其他订阅者，则该客户端加到链表的末尾；如果频道还没有订阅者，则不存在于pubsub_channels字典，则会新创建一个键值对。

2、退订

unsubscribe命令是退订的命令，客户端执行此命令退订某个频道，则服务器会将键对应的链表的节点删除。另外，如果删除链表的节点后，该频道的键对应的链表是空，表示此时没有客户端定义该频道，则该键也会被删除。

三、模式的订阅与退订

1、订阅模式

模式的订阅与退订保存在redisServer结构体的列表pubsub_patterns中，该list是一个链表，每个节点包含一个pubsub_pattern结构，如下：

         typedef struct pubsubPattern{
                  redisClient *client;
                  robj *pattern;
         }pubsubPattern;

这个结构的pattern记录了订阅的模式，而client记录了定阅该模式的客户端。

当客户端执行psubscribe命令，即订阅某个模式，redis服务器会新建一个pubsubPattern节点，并且将client信息进行记录。

2、退订模式

punsubscribe命令是退订模式的命令。当退订模式，服务器会将客户端的信息从模式对应的pubsubPattern结构体删除。

四、发送消息

redis任一客户端执行publish <channel><message>，表示其发送消息，其会将消息发送给频道订阅者与模式订阅者。

1、发送给频道订阅者

由于pubsub_channels字典记录所有频道的订阅关系，则redis服务器会从频道的字典中，找到channel订阅者的名单，即一个链表，并将消息发送给其中的所有的订阅者。

2、发送给模式订阅者

由于pubsub_patterns是一个链表形式，记录所有的模式订阅者的信息，因此redis会遍历该链表，找到所有与当前channel匹配的模式，并将消息发送给这些模式的客户端。

五、查看订阅信息

pubsub命令可以用于查看频道的订阅情况，其共有三个子命令。

1、pubsubchannels

pubsub channels [pattern]命令用于返回服务器当前被订阅的频道，pattern参数可选，不给定参数，返回当前所有频道；给定参数，返回当前频道中与pattern模式匹配的频道。

该命令是通过遍历pubsub_channels字典，查看所有匹配的频道。

2、pubsubnumsub

pubsub numsub [channel-1 channel-2 …]子命令接收多个频道作为参数，返回这些频道订阅者的数量。

该命令是通过遍历pattern_channels字典，找到需要查阅的频道，并且返回频道对应的链表的长度。如果频道没有被订阅，则返回0。

3、pubsubnumpat

pubsub numpat返回服务器当前被订阅的模式的数量。

该命令是通过返回pubsub_patterns链表的长度来实现的。

六、总结

1、订阅分为频道订阅和模式订阅。服务器在redisServer结构体的字典pubsub_channels中，以键作为频道名称，值是所有订阅该频道的链表；在链表pubsub_patterns中，记录所有被订阅的模式以及对应的客户端信息。

2、频道订阅与退订命令分别是subscribe、unsubscribe，模式订阅与退订命令分别是psubscribe、punsubscribe，发布命令是publish。

3、publish命令通过访问pubsub_channel来找到频道订阅者，通过pubsub_patterns找到模式订阅者，并且发送消息。

——written by linhxx 2017.09.26