redis订阅与发布系统

一、概述
1、redis通过publish、subscribe等命令实现了订阅与发布模式。
2、这个功能提供两种信息机制，分别是订阅/发布到频道和订阅/发布到模式。

二、频道的订阅与信息发送
1、redis的subscribe命令可以让客户端订阅任意数量的频道，每当有新信息发送到被订阅的频道时，信息就会被发送给所有订阅指定频道的客户端。
2、作为例子，下图展示了频道channel1，以及订阅这个频道的三个客户端------client2、client5和client1之间的关系：

3、当有新消息通过publish命令发送给频道channel1时，这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端：

4、每个redis服务器进程都维持着一个表示服务器状态的redis.h/redisServer结构，结构的pubsub_channels属性是一个字典，这个字典就用于保存订阅频道的信息；
5、其中，字典的键为正在被订阅的频道，而字典的值则是一个链表，链表中保存了所有订阅这个频道的客户端

6、比如说，在下图展示的这个pubsub_channels示例中，client2、client5和client1就订阅了channel1，而其他频道也分别被别的客户端所订阅：

7、当客户端调用subscribe命令时，程序就将客户端和要订阅的频道在pubsub_channels字典中关联起来；
8、举个例子，如果客户端client10086执行命令subscribe channel1 channel2 channel3,那么前面只是的pubsub_channels将变成下面这个样子

8、通过pubsub_channels字典，程序只要检查某个频道是否为字典的键，就可以知道该频道是否正在被客户端订阅；只要去除某个键的值，就可以得到所有订阅该频道的客户端的信息。

9、了解了pubsub_channels字典的结构之后，解释publish命令的实现就非常简单了：当调用publish channel message命令，程序首先根据channel定位到字典的键，然后将信息发送给字典值链表中的所有客户端。

10、使用unsubscribe命令可以推定指定的频道，这个命令执行的是订阅的反操作：他从pubsub_channels字典的给定频道（键）中，删除关于当前客户端的信息，这样被退订频道的信息就不会再发送给这个客户端。

三、模式的订阅与信息发送
（一）订阅模式
1、当使用publish命令发送信息到某个频道时，不仅所有订阅该频道的客户端会受到信息，如果有某个/某些模式和这个频道匹配的话，那么所有订阅这个/这些频道的客户端也同样会收到信息。

2、下图展示了一个带有频道和模式的例子，其中tweet.shop.*模式匹配了tweet.shop.kindle频道和tweet.shop.ipad频道，并且有不同的客户端分别订阅他们三个：

3、当有信息发送到tweet.shop.kindle频道时，信息除了发送给clientX和clientY之外，还会发送给订阅tweet.shop.*模式的client123和client256

4、redisServer.pubsub_patterns属性是一个链表，链表中保存着所有和模式相关的信息：
　　struct redisServer{
　　　　//...
　　　　list *pubsub_patterns;
　　　　//...
　　}
链表中的每个节点都包含一个reids.h/pubsubPattern结构：
　　typedef struct pubsubPattern{
　　　　redisClient *client;//哪一个客户端
　　　　robj *pattern;//订阅的那个模式
　　}pubsubPattern;

client属性保存着订阅模式的客户端，而pattern属性则保存着被订阅的模式。
每当调用PSUBSCRIBE命令订阅一个模式时，程序就创建一个包含客户端信息和被订阅模式的pubsubPattern结构，并将该结构添加到redisServer.pubsub_patterns链表中。

下图展示了一个包含两个模式的pubsub_patterns链表，其中client123和client256都正在订阅tweet.shop.*模式：

如果这时客户端client10086执行PSUBSCRIBE broadcast.list.*,那么pubsub_patterns链表将被更新成这样：

（二）发送信息到模式
PUBLISH除了将message发送到所有订阅channel的客户端之外，它还会降channel和pubsub_patterns中的模式进行对比，如果channel和某个模式匹配的话，那么也将message发送到订阅那个模式的客户端。

举个例子，如果redis服务器的pubsub_patterns状态如下：

那么当某个客户端发送信息"Amazon Kindle,$69."到tweet.shop.kindle频道时，除了所有订阅了tweet.shop.kindle频道的客户端会受到信息之外，客户端client123和client256页同样会收到信息，因为这两个客户端订阅的tweet.shop.*模式和tweet.shop.kindle频道匹配。

（三）退订模式
使用PUNSUBSCRIBE命令可以退订指定的模式，这个命令执行的是订阅模式的反操作：程序会删除redisServer.pubsub_patterns链表中，所有和被退订模式相关联的pubsubPattern结构，这样客户端就不会再收到和模式相匹配的频道发来的信息。

四、redis订阅与发布系统的基本命令

• 命令名称：subscribe
• 语法：subscribe channel [channel ...]
• 功能：
  • 订阅给定的一个或多个频道的信息。
• 返回值：
  • 接收到的信息。

• 命令名称：psubscribe
• 语法：psubscribe pattern [pattern ...]
• 功能：
  • 订阅一个或多个符合给定模式的频道。
  • 每个模式以*作为匹配符，比如it*匹配所有以it开头的频道(it.news、it.blog、it.tweets等)
• 返回值：
  • 接收到的信息。

• 命令名称：publish
• 语法：publish channel message
• 功能：1）将信息message发送到指定的频道channel
• 返回值：1）接收到信息message的订阅者数量。

• 命令名称：unsubscribe
• 语法：unsubscribe [channel[channel...]]
• 功能：
  • 指示客户端退订所有给定频道。
  • 如果没有频道被指定，也即是，一个无参数的unsubscribe调用被执行，那么客户端使用subscribe命令订阅的所有频道都会被退订。在这种情况下，命令会返回一个信息，告知客户端所有被退订的频道。
• 返回值：
  • 退订结果。

• 命令名称：punsubscribe
• 语法：punsubscribe [channel[channel...]]
• 功能：
  • 指示客户端退订所有给定模式。
  • 如果没有模式被指定，也即是，一个无参数的punsubscribe调用被执行，那么客户端使用subscribe命令订阅的所有模式都会被退订。在这种情况下，命令会返回一个信息，告知客户端所有被退订的模式。
• 返回值：
  • 退订结果。

• 命令名称：pubsub
• 语法：pubsub <subcommand> [argument [argument...]]
• 功能：
  • pubsub是一个查看订阅与发布系统装填的内省命令，它由数个不同格式的子命令组成。
• 子命令：
  • pubsub channels [pattern]
    • 列出当前的活跃频道。
    • 活跃频道指的是那些至少有一个订阅者的频道，订阅模式的客户端不计算在内。
    • 如果不给出pattern参数，那么列出订阅与发布系统中的所有活跃频道。
    • 如果给出pattern参数，那么只列出和给定模式pattern相匹配的那些活跃频道。
  • pubsub numsub [channel-1 ... channel-N]
    • 返回给定频道的订阅者数量，订阅模式的客户端不计算在内。
  • pubsub numpat
    • 返回订阅模式的数量。
    • 注意：这个命令返回的不是订阅模式的客户端的数量，而是客户端订阅的所有模式的数量总和。