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Redis源碼訂閱：領(lǐng)略技術(shù)之美

“只有客戶發(fā)展了，才有我們的生存與發(fā)展！”這是創(chuàng)新互聯(lián)的服務(wù)宗旨！把網(wǎng)站當(dāng)作互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，產(chǎn)品思維更注重全局思維、需求分析和迭代思維，在網(wǎng)站建設(shè)中就是為了建設(shè)一個(gè)不僅審美在線，而且實(shí)用性極高的網(wǎng)站。創(chuàng)新互聯(lián)對(duì)成都做網(wǎng)站、成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)站制作、網(wǎng)站開發(fā)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、網(wǎng)站優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)推廣、探索永無(wú)止境。

Redis是一種快速、開源、內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)，旨在提供快速、可擴(kuò)展、非阻塞的訪問。Redis是一個(gè)非常受歡迎的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，因?yàn)樗哂锌焖傩阅芎鸵子谑褂玫奶攸c(diǎn)。它可以在很多不同的情況下使用，包括緩存、消息隊(duì)列和會(huì)話存儲(chǔ)等。Redis的許多功能和特性都可以通過參考Redis源碼來實(shí)現(xiàn)和理解。其中一個(gè)非常有趣的功能是Redis的發(fā)布/訂閱模式，我們將在本文中來探討它的實(shí)現(xiàn)過程。

Redis發(fā)布/訂閱模式基礎(chǔ)知識(shí)

發(fā)布/訂閱是Redis中的一種消息傳遞機(jī)制，該機(jī)制包含兩個(gè)主要部分：發(fā)布者和訂閱者。發(fā)布者是Redis客戶端，它們將消息發(fā)布到一個(gè)特定的頻道上。訂閱者則用Redis SUBSCRIBE命令訂閱頻道，當(dāng)發(fā)布者發(fā)布消息時(shí)，訂閱者將在它們自己的客戶端上接收到消息。Redis支持訂閱多個(gè)頻道，并且在任何時(shí)點(diǎn)，一個(gè)Redis客戶端都可以是發(fā)布者和訂閱者。

Redis發(fā)布/訂閱模式核心實(shí)現(xiàn)

Redis實(shí)現(xiàn)發(fā)布/訂閱模式主要依賴于以下兩個(gè)組件：

1. 事件循環(huán)模型

Redis使用事件循環(huán)模型來實(shí)現(xiàn)非阻塞I/O通信。它的事件循環(huán)模型基于一個(gè)簡(jiǎn)單的角色分配，主要分為客戶端角色和服務(wù)器角色。在服務(wù)器端，事件循環(huán)器負(fù)責(zé)處理所有的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求并分派給相應(yīng)的事件處理器。在客戶端端，事件處理器通過事件循環(huán)器，調(diào)用相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)來處理請(qǐng)求，并將結(jié)果返回給客戶端。

2. 發(fā)布/訂閱處理器

Redis發(fā)布/訂閱處理器主要包含三個(gè)部分：頻道、訂閱者和消息。它們分別用Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示：

頻道：Redis使用哈希表來存儲(chǔ)頻道信息，哈希表的鍵是頻道名，哈希表的值是一個(gè)鏈表，表示訂閱了該頻道的所有客戶端。

訂閱者：Redis使用一個(gè)哈希表來存儲(chǔ)每個(gè)訂閱者信息，哈希表的鍵是每個(gè)訂閱者客戶端的ID，哈希表的值是一個(gè)鏈表，表示訂閱該頻道的所有客戶端。

消息：Redis使用一個(gè)發(fā)布與訂閱模式實(shí)現(xiàn)的消息傳遞機(jī)制。當(dāng)有一個(gè)客戶端發(fā)布一條消息時(shí)，處理器會(huì)通知所有訂閱了該頻道的客戶端。

Redis源碼實(shí)戰(zhàn)

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的Redis源碼實(shí)戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)發(fā)布/訂閱模式的消息傳遞系統(tǒng)。

1. 首先定義一個(gè)通用函數(shù)，用于將客戶端添加到Redis的哈希表中。

void addClientToDict(client *c, robj *channel, robj *pattern) {
    if (dictAdd(c->channels, channel, NULL) != DICT_OK)
        return;
    incrRefCount(channel);
    if (pattern) {
        if (dictAdd(c->patterns, pattern, NULL) != DICT_OK)
            return;
        incrRefCount(pattern);
    }
}

此函數(shù)用于將一個(gè)客戶端添加到字典‘channels’里，字典的鍵是通道，值是一個(gè)指向相應(yīng)客戶端狀態(tài)結(jié)構(gòu)的指針。

2. 然后定義一個(gè)處理客戶端訂閱的函數(shù)。

static int subscribeCommand(client *c) {
    int j;

    for (j = 1; j argc; j++) {
        robj *channelObj = c->argv[j];
        /* Subscribe to the channel */
        addClientToDict(c, channelObj, NULL);
    }

    c->flags |= CLIENT_SUBSCRIBED;
    return C_OK;
}

此函數(shù)為客戶端狀態(tài)結(jié)構(gòu)附加列表，需要記?。河嗛喌男畔儆谝粋€(gè)單獨(dú)的客戶端狀態(tài)結(jié)構(gòu)。

3. 定義一個(gè)發(fā)布消息的函數(shù)。

static long long pubsubPublishMessage(robj *channel, robj *message) {
    list *list;
    listNode *ln;
    client *c;
    long long receivers = 0;
    list = dictFetchValue(pubsub_channels, channel);
    if (list == NULL) return 0;
    listIter li;
    listRewind(list, &li);
    while((ln = listNext(&li))) {
        c = ln->value;
        if (c->flags & CLIENT_SUBSCRIBED) {
            addReply(c, message);
            receivers++;
        }
    }

    return receivers;
}

此函數(shù)為一個(gè)通道發(fā)布消息。所有訂閱該通道的客戶端都會(huì)收到這條消息。

完整代碼參考：

#include "server.h"
void addClientToDict(client *c, robj *channel, robj *pattern) {
    if (dictAdd(c->channels, channel, NULL) != DICT_OK)
        return;
    incrRefCount(channel);
    if (pattern) {
        if (dictAdd(c->patterns, pattern, NULL) != DICT_OK)
            return;
        incrRefCount(pattern);
    }
}
static int subscribeCommand(client *c) {
    int j;
    for (j = 1; j argc; j++) {
        robj *channelObj = c->argv[j];
        
        addClientToDict(c, channelObj, NULL);
    }

    c->flags |= CLIENT_SUBSCRIBED;
    return C_OK;
}

static long long pubsubPublishMessage(robj *channel, robj *message) {
    list *list;
    listNode *ln;
    client *c;
    long long receivers = 0;

    list = dictFetchValue(pubsub_channels, channel);
    if (list == NULL) return 0;
    listIter li;
    listRewind(list, &li);
    while((ln = listNext(&li))) {
        c = ln->value;
        if (c->flags & CLIENT_SUBSCRIBED) {
            addReply(c, message);
            receivers++;
        }
    }

    return receivers;
}
int pubsubPublish(client *c) {
    robj *channel = c->argv[1];
    robj *message = c->argv[2];

    long long receivers = pubsubPublishMessage(channel, message);
    addReplyLongLong(c, receivers);
    return C_OK;
}

結(jié)語(yǔ)

Redis源碼實(shí)現(xiàn)了一個(gè)快速、可擴(kuò)展、非阻塞的發(fā)布/訂閱消息傳遞機(jī)制。作為開源軟件，Redis代碼結(jié)構(gòu)清晰，易于學(xué)習(xí)。本文主要介紹了Redis發(fā)布/訂閱機(jī)制的基礎(chǔ)知識(shí)和核心實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)介紹了相應(yīng)的源代碼實(shí)現(xiàn)。熟悉Redis代碼和實(shí)現(xiàn)有助于我們深入理解Redis的設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)思路。希望這篇文章可以幫助您領(lǐng)略Redis的技術(shù)之美。

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