Redis 中发布订阅和事务命令介绍

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发布订阅

Redis 中发布订阅（pub/sub）是一种消息通信模式：发送者（pub）发送消息，订阅者（sub）接受消息。发送者（pub）不是计划发送消息给特定的订阅者（sub），而是将发布的消息分到不同的频道（channel），不需要知道具体的订阅者是谁。同样订阅者（sub）只需要去频道（channel）获取自己想要的消息即可，不需要知道这个消息来源于哪个发布者（pub）。这是不是就让发布者（pub）和订阅者（sub）高度解耦了。下面我们就一起来看看它到底是如何实现的。

Redis 发布订阅（pub/sub）简单的实现原理图如下：

图片描述

实际项目开发中，我们有时候会基于 Redis 的这种发布订阅的特性，完成像上图中的多组生产者、多组消费者的场景。它实际上可以看作一种队列模型，生产者（pub）生产消息发给频道（channel），消费者（sub）从频道（channel）获取消息进行消费。这里一个消息可以被一个消费者消费，也可以被多个消费者消费。

➡️ 一个生产者，一个消费者

  • 开启一个客户端作为消费者（sub）订阅消息，使用 subscribe 命令：

          subscribe q_channel

    ✨ 说明：subscribe 是用来订阅给定的一个或多个频道的信息。上面订阅频道的名称为 q_channel。

  • 重新开启一个新客户端作为生产者（pub）生产消息，使用 publish 命令：

    📖 需求：使用 publish 命令将生产的 hello,redis 和 hello,lanqiao 者两个消息发送到频道 q_channel 中，让消费者进行订阅。

    publish q_channel hello,redis

    ✨ 说明：pushlish 是用来将消息发送给指定的频道，返回接收到信息的订阅者的数量。

    从上图中可以发现：

    • 开启两个客户端，一个消费者（使用 subscribe 命令），一个生产者（使用 publish 命令）。
    • 在生产者分别生产了 hello,redis 和 hello,lanqiao 这两条消息，并且将这两条消息传递给了频道 q_channel。
    • 消费者通过订阅频道 q_channel ，消费了这两条消息。

➡️ 一个生产者，多个消费者

  • 开启两个客户端作为消费者(一个使用 subscribe 命令订阅，一个使用 psubscribe 命令订阅)：

    subscribe：用来订阅给定的一个或多个频道的信息。

     subscribe ch_queue1

    ✨ 说明：这里用来订阅 ch_queue1 频道的消息。

    subscribe：用来订阅一个或多个符合给定模式的频道。

    psubscribe ch*

    ✨ 说明：这里用来订阅所有符合 ch 开头的频道的消息。

  • 开启一个客户端作为生产者，使用 publish 命令发布消息：

    📖 需求：使用 publish 命令将生产的 hello,lan 发送到频道 ch_queue1 ，将生产的 hello,redis 发送到频道 ch_queue2 ，将生产的 hello,java 发送到频道 ch_queue3 ，让这些消息被消费者进行订阅。

    publish ch_queue1 hello,lan
publish ch_queue2 hello,redis
publish ch_queue3 hello,java

    ✨ 说明：ch_queue1 频道返回值为 2，说明被两个订阅者订阅了，其余的都是被一个订阅者订阅了。

    从上图中可以发现：

    • 开启三个客户端，两个消费者（分别使用 subscribe 和 psubscribe 命令订阅），一个生产者（使用 publish 命令）。
    • 在生产者分别生产了 hello,lan 、 hello,redis 和 hello,java这三条消息，并且将这三条消息分别传递给了频道 ch_queue1、 ch_queue2 和 ch_queue3。
    • 其中 hello,lan 被两个订阅者消费了(ch_queue1 和 ch*)。

➡️ 发布订阅的其他相关命令

  • pubsub subcommand [argument [argument ...]]：查看订阅和发布系统状态。

  • punsubscribe [pattern [pattern ...]]：用于退订所有给定模式的频道。

  • unsubscribe channel [channel ...]：用于退订给定的一个或多个频道。

事务

Redis 事务可以一次执行多个命令，并且带有以下三个重要保证：

  • 批量操作在发送 exec 命令前被放入队列缓存。
  • 收到 exec 命令后进入事务执行，事务中任意命令执行失败，其余的命令依然被执行。
  • 在事务执行过程，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。

一个事务从开始到执行主要经历以下三个阶段：开始事务、命令入队、执行事务。Redis 事务相关的操作命令主要是有：discard、exec、multi、unwatch、watch。接下来我们就一起结合这些命令来学习 Redis 事务。

➡️ Redis 事务相关操作命令

  • multi 和 exec：multi 用于开启一个事务，它总是返回 OK；exec 用于执行事务块内所有的命令，返回的结果是事务块内所有的命令的返回值，按照命令执行的先后顺序排列。

    redis-cli --raw
multi
set age 40
QUEUED
incr age
QUEUED
exec
get age

    ✨ 说明：当执行 multi 执行之后，客户端可以继续向服务端发送任意多条命了，但这些命令都不会立即执行，而是被放到队列中。当执行 exec 命令后，所有队列中的命令才会被执行。

  • discard：取消事务，放弃执行事务块内的所有命令，它总是返回 OK。

    ✨ 说明：当执行 discard 命令后，返回 OK。此时事务会被放弃，事务队列会被清空，并且客户端会从事务状态中推出。

  • watch：用于监视一个或多个 key ，如果在事务执行之前 key 被其他命令所改动，那么事务将被打断。

  • unwatch：用于取消 watch 命令对所有 key 的监视。

➡️ 事务中的错误

  • 事务在执行 exec 之前，入队的命令可能会出错（全体遭殃）。

    ✨ 说明：从 Redis 2.6.5 开始，服务器会对命令入队失败的情况进行记录，并在客户端调用 exec 命令时，拒绝执行并自动放弃这个事务。

  • 命令可能在 exec 调用之后失败（冤头债主）。

    ✨ 说明：在 exec 命令执行之后所产生的错误， 没有对它们进行特别处理： 即使事务中有某个/某些命令在执行时产生了错误， 事务中的其他命令仍然会继续执行。

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