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Python--Redis实战:第三章:Redis命令:第六节:发布与订阅

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一般来说,发布与订阅(又称pub/sub)的特点是订阅者(listener)负责订阅频道(channel),发送者(publisher)负责向频道发送二进制字符串消息(binary string message)。每当有消息被发送至给定频道时,频道的所有订阅者都会收到消息。我们也可以把频道看作是电台,其中订阅者可以同时收听多个电台,而发送者则可以在任何电台发送信息。

本节将对发布与订阅的相关操作进行介绍,阅读这一节可以让读者学会怎样使用发布与订阅的相关命令,并了解到为什么本书在之后的章节里面会使用其他相似的解决方案来代替Redis提供的发布与订阅。

下表展示了Redis提供的5个发布与订阅命令:

命令 用例 用例描述
subscribe subscribe channel [channel ...] 订阅给定的一个或多个频道
unsubscribe unsubscribe [channnel channel ...] 退订给定的一个或多个频道,如果执行时没有给定任何频道,那么退订所有频道
publish publish channel message 向给定频道发送消息
psubscribe psubscribe pattern [pattern ...] 订阅与给定模式相匹配的所有频道
punsunscribe punsunscribe [pattern [pattern ...]] 退订给定的模式,如果执行时没有给定任何模式,那么退订所有模式。

考虑到publish命令和subscribe命令在Python客户端的实现方式,一个比较简单的演示发布与订阅的方法,就像下面代码清单那样使用辅助线程(helper thread)来执行publish命令:

import redis  # 导入redis包包
import time,threading


# 与本地redis进行链接,地址为:localhost,端口号为6379

r = redis.StrictRedis(host='localhost', port=6379)

def publisher(n):
    #函数在开始执行时会先休眠,让订阅者有足够的时间来连接服务器并监听消息
    time.sleep(1)
    for i in range(n):
        r.publish('channel',i)
        #在发送消息之后进行短暂的休眠,让消息可以一条接一条地出现
        time.sleep(1)

def run_pubsub():
    #启动发送者线程,并让它发送三条消息
    threading.Thread(target=publisher,args=(3,)).start()
    #创建订阅对象,并对它订阅给定的频道
    pubsub=r.pubsub()
    pubsub.subscribe(['channel'])
    count=0
    #通过遍历函数pubsub.listen()的执行结果来监听订阅消息
    for item in pubsub.listen():
        #打印接收到的每条消息
        print(item)
        count+=1
        if count==4:
            pubsub.unsubscribe()
        if count==5:
            break

if __name__ == '__main__':
    run_pubsub()

运行结果:

{'type': 'subscribe', 'pattern': None, 'channel': b'channel', 'data': 1}
{'type': 'message', 'pattern': None, 'channel': b'channel', 'data': b'0'}
{'type': 'message', 'pattern': None, 'channel': b'channel', 'data': b'1'}
{'type': 'message', 'pattern': None, 'channel': b'channel', 'data': b'2'}
{'type': 'unsubscribe', 'pattern': None, 'channel': b'channel', 'data': 0}
在刚开始订阅一个频道的时候,客户端会接收到一条关于被订阅频道的反馈。

在退订频道时,客户端会接受到一条反馈信息,告知被退订的是哪个频道,以及客户端目前仍在订阅的频道数量。

虽然Redis的发布与订阅非常有用,但本书只在这一节和8.5节使用了这个模式,这样做的原因主要有以下两个:

第一个原因和Redis系统的稳定性有关。对于旧版Redis来说,如果一个客户端订阅了某个或某些频道,但它读取消息的速度却不够快的话,那么不断积压的消息会使得Redis输出缓冲区的体积变得越来越大,这可能会导致Redis的速度变慢,甚至直接崩溃。也可能会导致Redis被操作系统强制杀死,甚至导致操作系统本身不可用。新版的Redis不会出现这种问题,因为它会自动断开不符合client-output-buffer-limit pubsub配置选项要求的订阅客户端。

第二个原因和数据传输的可靠性有关。任何网络系统在执行操作时都可能会遇到断线情况,而断线产生的连接错误通常会使得网络连接两端的其中一端进行重新连接。本书使用的Python语言的Redis客户端会在连接失效时自动进程重新连接,也会自动处理连接池(connection pool),诸如此类。但是,如果客户端在执行订阅操作的过程中断线,那么客户端将丢失在断线期间发送的所有消息,因此依靠频道来接受消息的用户可能会对Redis提供的publish命令和subscribe命令的语义感到失望。

基于以上两个原因,本书在第六章编写了两个不同的方法来实现可靠的消息传递操作,这两个方法除了可以处理网络断线之外,还可以防止Redis因为消息挤压而耗费过多内存(这个方法即使对于旧版的Redis也是有效的)。

如果你喜欢简单易用的publish命令和subscribe命令,并且能够承担可能会丢失一小部分数据的风险,那么你也可以继续使用Redis提供的发布与订阅特性,而不是8.5节中提供的实现,只要记得先把client-output-buffer-limit pubsub选项设置好就行了。

到目前为止,本书介绍的大多数命令都是与特定数据类型相关的。接下来的一节要介绍的命令你可能也会用到,但它们既不属于Redis提供的5中数据结构,也不属于发布与订阅特性。

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