Redis 发布订阅（Pub/Sub）模式详解

Redis 发布订阅（Pub/Sub）模式详解

Redis 发布订阅（Publish/Subscribe）是一种消息传递模式，允许发送者（发布者）和接收者（订阅者）通过消息通道进行解耦通信。以下是其核心概念和使用方法：

一、基本概念

• 发布者（Publisher）：发送消息的客户端，不直接向特定订阅者发送消息。
• 订阅者（Subscriber）：接收消息的客户端，需预先订阅感兴趣的频道。
• 频道（Channel）：消息的逻辑分类，发布者和订阅者通过频道进行关联。

特点：

• 发布者和订阅者无需知道彼此的存在
• 支持一对多通信（一个发布者，多个订阅者）
• 消息不持久化（若无人订阅，消息会丢失）

二、基本命令

1. 订阅频道

SUBSCRIBE channel1 channel2 ...  # 订阅一个或多个频道

2. 发布消息

PUBLISH channel "message"  # 向指定频道发布消息

3. 模式订阅（Pattern Subscription）

PSUBSCRIBE news.*  # 订阅所有以 "news." 开头的频道

三、示例演示

1. 启动 Redis 容器

docker run -d --name redis -p 6379:6379 redis:latest

2. 订阅频道（终端 1）

redis-cli SUBSCRIBE sports news
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "sports"
3) (integer) 1
1) "subscribe"
2) "news"
3) (integer) 2

3. 发布消息（终端 2）

redis-cli PUBLISH sports "Lakers win!"
(integer) 1  # 表示有 1 个订阅者收到消息

redis-cli PUBLISH news "Breaking news: ..."
(integer) 1

4. 查看订阅者输出（终端 1）

1) "message"
2) "sports"
3) "Lakers win!"
1) "message"
2) "news"
3) "Breaking news: ..."

四、模式订阅示例

1. 订阅模式（终端 1）

redis-cli PSUBSCRIBE "news.*"

2. 发布消息（终端 2）

redis-cli PUBLISH news.sports "Basketball finals today"
redis-cli PUBLISH news.tech "New iPhone released"

3. 查看订阅者输出（终端 1）

1) "pmessage"
2) "news.*"
3) "news.sports"
4) "Basketball finals today"
1) "pmessage"
2) "news.*"
3) "news.tech"
4) "New iPhone released"

五、应用场景

1. 实时消息系统：如聊天室、实时通知
2. 分布式系统间通信：微服务间事件通知
3. 实时数据推送：股票行情、实时日志收集
4. 事件驱动架构：作为事件总线实现解耦

六、代码示例（Python）

发布者（publisher.py）

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 发布消息到不同频道
r.publish('sports', 'Soccer match started!')
r.publish('news', 'COVID-19 vaccine update')

订阅者（subscriber.py）

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
p = r.pubsub()
p.subscribe('sports', 'news')  # 订阅多个频道

for message in p.listen():
    if message['type'] == 'message':
        channel = message['channel'].decode('utf-8')
        data = message['data'].decode('utf-8')
        print(f"Received on channel '{channel}': {data}")

七、注意事项

1. 消息丢失风险：

   • Redis Pub/Sub 不持久化消息，若订阅者离线，消息会丢失
   • 适合实时性要求高、但允许少量消息丢失的场景

2. 性能考虑：

   • 大量频道或高频率发布可能影响 Redis 性能
   • 建议对频道进行合理分类和限流

3. 替代方案：

   • 若需要消息持久化和可靠传递，可考虑 Redis Streams、RabbitMQ 或 Kafka

八、常用命令汇总

通过 Redis 的发布订阅功能，你可以轻松实现实时消息系统和微服务间的事件通信，同时保持系统组件的松散耦合。