redis实现发布订阅

xiaoxiao2021-02-27  136

转自:    http://shift-alt-ctrl.iteye.com/blog/1867454

Redis或许已经在很多企业开始推广并试水,本文也根据个人的实践,简单描述一下Redis在实际开发过程中的使用(部署与架构,稍后介绍),程序执行环境为java + jedis,关于spring下如何集成redis-api,稍后介绍吧。

 

前言:下载redis-2.6.2,安装好redis之后,请在redis.conf文件中,将如下3个配置属性开启(仅供测试使用):

Xml代码   ##客户端链接的端口,也是server端侦听client链接的端口     ##每个client实例,都将和server在此端口上建立tcp长链接     port 6379     ## server端绑定的ip地址,如果一个物理机器有多个网络接口时,可以明确指定为某个网口的ip地址     bind 127.0.0.1     ##链接中io操作空闲时间,如果在指定时间内,没有IO操作,链接将会被关闭     ##此属性和TCP链接中的timeout选项一样,建议设置为0,很多时候,我们一个应用也只会有一个redis实例     ##不过,如果你使用连接池的话,你需要对此参数做额外的考虑。     timeout 0    

 

Pub/Sub: "发布/订阅",对于此功能,我们将会想到很多JMS实现,Redis提供此功能显的“多此一举”;不过这个功能在redis中,被设计的非常轻量级和简洁,它做到了消息的“发布”和“订阅”的基本能力,但是尚未提供JMS中关于消息的持久化/耐久性等各种企业级的特性。

    一个Redis client发布消息,其他多个redis client订阅消息,发布的消息“即发即失”,redis不会持久保存发布的消息;消息订阅者也将只能得到订阅之后的消息,通道中此前的消息将无从获得。这就类似于JMS中“非持久”类型的消息。

    消息发布者,即publish客户端,无需独占链接,你可以在publish消息的同时,使用同一个redis-client链接进行其他操作(例如:INCR等)

    消息订阅者,即subscribe客户端,需要独占链接,即进行subscribe期间,redis-client无法穿插其他操作,此时client以阻塞的方式等待“publish端”的消息;这一点很好理解,因此subscribe端需要使用单独的链接,甚至需要在额外的线程中使用。

    一旦subscribe端断开链接,将会失去部分消息,即链接失效期间的消息将会丢失。

    如果你非常关注每个消息,那么你应该考虑使用JMS或者基于Redis做一些额外的补充工作,如果你期望订阅是持久的,那么如下的设计思路可以借鉴(如下原理基于JMS):

    1) subscribe端首先向一个Set集合中增加“订阅者ID”,此Set集合保存了“活跃订阅”者,订阅者ID标记每个唯一的订阅者,例如:sub:email,sub:web。此SET称为“活跃订阅者集合”

    2) subcribe端开启订阅操作,并基于Redis创建一个以“订阅者ID”为KEY的LIST数据结构,此LIST中存储了所有的尚未消费的消息。此LIST称为“订阅者消息队列”

    3) publish端:每发布一条消息之后,publish端都需要遍历“活跃订阅者集合”,并依次向每个“订阅者消息队列”尾部追加此次发布的消息。

    4) 到此为止,我们可以基本保证,发布的每一条消息,都会持久保存在每个“订阅者消息队列”中。

    5) subscribe端,每收到一个订阅消息,在消费之后,必须删除自己的“订阅者消息队列”头部的一条记录。

    6) subscribe端启动时,如果发现自己的自己的“订阅者消息队列”有残存记录,那么将会首先消费这些记录,然后再去订阅。

 

--------------------------------------------------------------非持久化订阅-------------------------------------------------------

PrintListener.java:订阅者消息处理器

Java代码   public class PrintListener extends JedisPubSub{          @Override       public void onMessage(String channel, String message) {           String time = DateFormatUtils.format(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");           System.out.println("message receive:" + message + ",channel:" + channel + "..." + time);           //此处我们可以取消订阅           if(message.equalsIgnoreCase("quit")){               this.unsubscribe(channel);           }       }   ...   }    

PubClient.java:消息发布端

Java代码   public class PubClient {          private Jedis jedis;//       public PubClient(String host,int port){           jedis = new Jedis(host,port);       }              public void pub(String channel,String message){           jedis.publish(channel, message);       }              public void close(String channel){           jedis.publish(channel, "quit");           jedis.del(channel);//       }      }  

 

SubClient.java:消息订阅端

Java代码   public class SubClient {          private Jedis jedis;//              public SubClient(String host,int port){           jedis = new Jedis(host,port);       }              public void sub(JedisPubSub listener,String channel){           jedis.subscribe(listener, channel);           //此处将会阻塞,在client代码级别为JedisPubSub在处理消息时,将会“独占”链接           //并且采取了while循环的方式,侦听订阅的消息           //       }      }  

 

PubSubTestMain.java:测试引导类

Java代码   public class PubSubTestMain {          /**       * @param args       */       public static void main(String[] args) throws Exception{           PubClient pubClient = new PubClient(Constants.host, Constants.port);           final String channel = "pubsub-channel";           pubClient.pub(channel, "before1");           pubClient.pub(channel, "before2");           Thread.sleep(2000);           //消息订阅着非常特殊,需要独占链接,因此我们需要为它创建新的链接;           //此外,jedis客户端的实现也保证了“链接独占”的特性,sub方法将一直阻塞,           //直到调用listener.unsubscribe方法           Thread subThread = new Thread(new Runnable() {               @Override               public void run() {                   try{                       SubClient subClient = new SubClient(Constants.host, Constants.port);                       System.out.println("----------subscribe operation begin-------");                       JedisPubSub listener = new PrintListener();                       //在API级别,此处为轮询操作,直到unsubscribe调用,才会返回                       subClient.sub(listener, channel);                       System.out.println("----------subscribe operation end-------");                   }catch(Exception e){                       e.printStackTrace();                   }                                  }           });           subThread.start();           int i=0;           while(i < 10){               String message = RandomStringUtils.random(6truetrue);//apache-commons               pubClient.pub(channel, message);               i++;               Thread.sleep(1000);           }           //被动关闭指示,如果通道中,消息发布者确定通道需要关闭,那么就发送一个“quit”           //那么在listener.onMessage()中接收到“quit”时,其他订阅client将执行“unsubscribe”操作。           pubClient.close(channel);           //此外,你还可以这样取消订阅           //listener.unsubscribe(channel);          }      }  

 

--------------------------------------------------------------持久化订阅-------------------------------------------------------

 基本思路:当订阅者订阅消息时,将此订阅者信息添加到一个列表中,此列表为“所有订阅者列表”,同时为每个订阅者都创建一个保存消息(内容或者消息ID)的队列,消息发布者将每条消息都添加到每个订阅者的队列中。

如下实现仅供参考,有很多更优的实现方式。

PPrintListener.java

Java代码   public class PPrintListener extends JedisPubSub{          private String clientId;       private PSubHandler handler;              public PPrintListener(String clientId,Jedis jedis){           this.clientId = clientId;           handler = new PSubHandler(jedis);       }              @Override       public void onMessage(String channel, String message) {           //此处我们可以取消订阅           if(message.equalsIgnoreCase("quit")){               this.unsubscribe(channel);           }           handler.handle(channel, message);//触发当前订阅者从自己的消息队列中移除消息       }              private void message(String channel,String message){           String time = DateFormatUtils.format(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");           System.out.println("message receive:" + message + ",channel:" + channel + "..." + time);       }          @Override       public void onPMessage(String pattern, String channel, String message) {           System.out.println("message receive:" + message + ",pattern channel:" + channel);                  }          @Override       public void onSubscribe(String channel, int subscribedChannels) {           handler.subscribe(channel);           System.out.println("subscribe:" + channel + ";total channels : " + subscribedChannels);                  }          @Override       public void onUnsubscribe(String channel, int subscribedChannels) {           handler.unsubscribe(channel);           System.out.println("unsubscribe:" + channel + ";total channels : " + subscribedChannels);                  }          @Override       public void onPUnsubscribe(String pattern, int subscribedChannels) {           System.out.println("unsubscribe pattern:" + pattern + ";total channels : " + subscribedChannels);                  }          @Override       public void onPSubscribe(String pattern, int subscribedChannels) {           System.out.println("subscribe pattern:" + pattern + ";total channels : " + subscribedChannels);            }              @Override       public void unsubscribe(String... channels) {           super.unsubscribe(channels);           for(String channel : channels){               handler.unsubscribe(channel);           }       }              class PSubHandler {              private Jedis jedis;           PSubHandler(Jedis jedis){               this.jedis = jedis;           }           public void handle(String channel,String message){               int index = message.indexOf("/");               if(index < 0){                   return;               }               Long txid = Long.valueOf(message.substring(0,index));               String key = clientId + "/" + channel;               while(true){                       String lm = jedis.lindex(key, 0);//获取第一个消息                       if(lm == null){                           break;                       }                       int li = lm.indexOf("/");                       //如果消息不合法,删除并处理                       if(li < 0){                           String result = jedis.lpop(key);//删除当前message                           //为空                           if(result == null){                               break;                           }                           message(channel, lm);                           continue;                       }                       Long lxid = Long.valueOf(lm.substring(0,li));//获取消息的txid                       //直接消费txid之前的残留消息                       if(txid >= lxid){                           jedis.lpop(key);//删除当前message                           message(channel, lm);                           continue;                       }else{                           break;                       }               }           }                      public void subscribe(String channel){               String key = clientId + "/" + channel;               boolean exist = jedis.sismember(Constants.SUBSCRIBE_CENTER,key);               if(!exist){                   jedis.sadd(Constants.SUBSCRIBE_CENTER, key);               }           }                      public void unsubscribe(String channel){               String key = clientId + "/" + channel;               jedis.srem(Constants.SUBSCRIBE_CENTER, key);//从“活跃订阅者”集合中删除               jedis.del(key);//删除“订阅者消息队列”           }       }   }  

 

 

PPubClient.java

Java代码   public class PPubClient {          private Jedis jedis;//       public PPubClient(String host,int port){           jedis = new Jedis(host,port);       }              /**       * 发布的每条消息,都需要在“订阅者消息队列”中持久       * @param message       */       private void put(String message){           //期望这个集合不要太大           Set<String> subClients = jedis.smembers(Constants.SUBSCRIBE_CENTER);           for(String clientKey : subClients){               jedis.rpush(clientKey, message);           }       }              public void pub(String channel,String message){           //每个消息,都有具有一个全局唯一的id           //txid为了防止订阅端在数据处理时“乱序”,这就要求订阅者需要解析message           Long txid = jedis.incr(Constants.MESSAGE_TXID);           String content = txid + "/" + message;           //非事务           this.put(content);           jedis.publish(channel, content);//为每个消息设定id,最终消息格式1000/messageContent                  }              public void close(String channel){           jedis.publish(channel, "quit");           jedis.del(channel);//删除       }              public void test(){           jedis.set("pub-block""15");           String tmp = jedis.get("pub-block");           System.out.println("TEST:" + tmp);       }         }  

 

PPSubClient.java

Java代码   public class PSubClient {          private Jedis jedis;//       private JedisPubSub listener;//单listener              public PSubClient(String host,int port,String clientId){           jedis = new Jedis(host,port);           listener = new PPrintListener(clientId, new Jedis(host, port));       }              public void sub(String channel){           jedis.subscribe(listener, channel);       }              public void unsubscribe(String channel){           listener.unsubscribe(channel);       }          }  

 

PPubSubTestMain.java

 

Java代码   public class PPubSubTestMain {          /**       * @param args       */       public static void main(String[] args) throws Exception{           PPubClient pubClient = new PPubClient(Constants.host, Constants.port);           final String channel = "pubsub-channel-p";           final PSubClient subClient = new PSubClient(Constants.host, Constants.port,"subClient-1");           Thread subThread = new Thread(new Runnable() {                              @Override               public void run() {                   System.out.println("----------subscribe operation begin-------");                   //在API级别,此处为轮询操作,直到unsubscribe调用,才会返回                   subClient.sub(channel);                   System.out.println("----------subscribe operation end-------");                                  }           });           subThread.setDaemon(true);           subThread.start();           int i = 0;           while(i < 2){               String message = RandomStringUtils.random(6truetrue);//apache-commons               pubClient.pub(channel, message);               i++;               Thread.sleep(1000);           }           subClient.unsubscribe(channel);       }          }  
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