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Redis：发布（pub）与订阅（sub）实战

news 来源：原创 2024/9/21 22:44:30

前言

Redis发布订阅（Pub/Sub）是Redis提供的一种消息传递机制，它使用“发布者-订阅者”（publisher-subscriber）模式来处理消息传递。在这种模式下，发布者将消息发布到一组订阅者中，而无需关心谁是订阅者，也不需要知道订阅者是否收到了消息。
在这里插入图片描述

发布者和订阅者模式允许多个客户端之间建立一个复杂的通信拓扑。在这种模式下，发布者可以发布消息到一个特定的主题，订阅者可以订阅一个或多个主题，并在发布者发布消息时收到消息。由于发布者和订阅者不必直接连接，因此发布者和订阅者可以完全独立地运行，只要它们都连接到Redis实例即可。

Redis发布订阅支持多种消息类型，包括文本、字节数组和数字等。 Redis还支持订阅者识别特定消息，通过模式匹配功能，可以基于主题模式或模式来检索消息。Redis还提供了许多API来帮助您实现发布/订阅模式，因此您可以使用Redis的发布/订阅功能来构建分布式应用程序。

Redis Pub/Sub(发布/订阅) 命令

Redis发布/订阅（Pub/Sub）分为两种

  • 第一种基于频道(Channel)的发布/订阅。
  • 第二种基于模式(pattern)的发布/订阅。

确实，Redis提供了一系列的Pub/Sub命令来支持基于频道和基于模式的发布/订阅模式。以下是一些常用的Pub/Sub命令：

基于频道的发布/订阅

发布消息到指定频道

PUBLISH channel message

例如：

PUBLISH my-channel "Hello, Redis!"

这将向名为my-channel的频道发布消息"Hello, Redis!"。

订阅一个或多个频道

SUBSCRIBE channel channel ...

例如：

SUBSCRIBE my-channel your-channel

这将订阅my-channel和your-channel两个频道。

取消订阅一个或多个频道

UNSUBSCRIBE [channel channel ...]

例如：

UNSUBSCRIBE my-channel your-channel

这将取消订阅my-channel和your-channel两个频道。

基于模式的发布/订阅

订阅一个或多个匹配模式

PSUBSCRIBE pattern pattern ...

例如：

PSUBSCRIBE news-*

这将订阅所有以news-开头的频道。

取消订阅一个或多个匹配模式

PUNSUBSCRIBE [pattern pattern ...]

例如：

PUNSUBSCRIBE news-*

这将取消订阅所有以news-开头的频道。

注意：Pub/Sub命令可以在客户端和服务器之间进行通信，用于实现消息的发布和订阅。这些命令是异步执行的，发送命令后，订阅者将在接收到消息时收到通知。 Pub/Sub是一个强大的工具，用于实现实时消息传递和事件通知。

实战示例

基于MessageListener实现

创建消息接收者

创建一个接收消息的Bean。

package com.example.demo.redis;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.connection.Message;
import org.springframework.data.redis.connection.MessageListener;
import org.springframework.stereotype.Component;/*** 实现MessageListener的监听类*/
@Slf4j
@Component
public class RedisMessageSubscriber implements MessageListener {@Autowiredprivate MessageProcessor messageProcessor;@Overridepublic void onMessage(Message message, byte[] pattern) {String channel = new String(message.getChannel());String body = new String(message.getBody());log.info("@@ 当前执行的方法：onMessage");// 处理消息messageProcessor.processMessage(channel, body);}}

创建消息处理器

创建一个处理接收到的消息的Bean。

package com.example.demo.redis;
import org.springframework.stereotype.Service;@Service
public class MessageProcessor {public void processMessage(String channel, String message) {System.out.println("Received message: " + message + " from channel: " + channel);// 在这里进行具体的消息处理逻辑}
}

创建消息发送者

创建一个发送消息的Bean。

Redis有两种发布/订阅模式：

  • 基于频道(Channel)的发布/订阅
  • 基于模式(pattern)的发布/订阅
package com.example.demo.redis;// RedisMessagePublisher.javaimport org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class RedisMessagePublisher {@Autowiredprivate RedisTemplate<String, String> redisTemplate;public void publishMessage(String channel, String message) {// 基于模式(pattern)的发布/订阅// redisTemplate.convertAndSend("your-pattern-channel-1", "Hello, Redis!");// 基于频道(Channel)的发布/订阅redisTemplate.convertAndSend(channel, message);}
}

使用消息发送者发送消息

在需要发送消息的地方注入RedisMessagePublisher并使用它来发送消息。

package com.example.demo.redis;// MessageController.java
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
@RequestMapping("/api/message")
public class MessageController {@Autowiredprivate RedisMessagePublisher messagePublisher;@GetMapping("/send")public String sendMessage(@RequestParam(value = "channel") String channel , @RequestParam(value = "messgage") String messgage) {messagePublisher.publishMessage("your-channel", "Hello, Redis!");messagePublisher.publishMessage(channel, messgage);return "Message sent successfully!";}
}

相关原理说明

  • 发布/订阅模型： Redis提供了一种发布/订阅（Pub/Sub）模型，其中消息发送者（发布者）将消息发送到一个或多个通道，而消息接收者（订阅者）则监听一个或多个通道以接收消息。
  • 消息监听器： RedisMessageSubscriber 实现了 MessageListener 接口，它监听指定通道上的消息。在这里，我们将接收到的消息传递给 MessageProcessor 进行处理。
  • 消息处理器： MessageProcessor 是一个简单的服务，用于处理接收到的消息。在实际应用中，你可以在这里添加业务逻辑来处理消息。
  • 消息发布者： RedisMessagePublisher 用于发布消息到指定的通道。在 sendMessage 方法中，我们使用 convertAndSend 方法将消息发送到名为 “your-channel” 的通道。
  • 消息发送端点： MessageController 是一个简单的REST控制器，用于触发消息发送。在这里，我们通过调用 messagePublisher.publishMessage 来发送消息。

总体来说，这个实现充分利用了Redis的发布/订阅功能，通过将消息发送者、消息接收者和消息处理器分离，使系统更加模块化和灵活。

RedisConfig配置

package com.example.demo.redis;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.listener.ChannelTopic;
import org.springframework.data.redis.listener.PatternTopic;
import org.springframework.data.redis.listener.RedisMessageListenerContainer;
import org.springframework.data.redis.listener.adapter.MessageListenerAdapter;@Slf4j
@Configuration
public class RedisConfig {/*** 配置订阅* 基于MessageListenerAdapter和RedisMessageListenerContainer* @param redisMessageSubscriber* @return*/@Beanpublic MessageListenerAdapter messageListenerAdapter(RedisMessageSubscriber redisMessageSubscriber) {return new MessageListenerAdapter(redisMessageSubscriber, "handleMessage");}@Beanpublic RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer(RedisConnectionFactory connectionFactory,MessageListenerAdapter messageListenerAdapter) {RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();container.setConnectionFactory(connectionFactory);// 添加消息监听器和监听的频道// 基于频道的发布/订阅：container.addMessageListener(messageListenerAdapter, new ChannelTopic("your-channel"));// 基于模式的发布/订阅：container.addMessageListener(messageListenerAdapter, new PatternTopic("your-pattern-*"));return container;}/*** 基于MessageListener的配置* 直接使用RedisMessageSubscriber* @param connectionFactory* @param redisMessageSubscriber* @return*/@Beanpublic RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer(RedisConnectionFactory connectionFactory,  RedisMessageSubscriber redisMessageSubscriber) {RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();container.setConnectionFactory(connectionFactory);// 在这里设置你的动态频道名称，可以从配置文件或其他地方获取String dynamicChannel = "your-channel";// 基于频道的发布/订阅：ChannelTopic channelTopic = new ChannelTopic(dynamicChannel);// 基于模式的发布/订阅：// container.addMessageListener(redisMessageSubscriber, new PatternTopic("your-pattern-*"));// 添加消息监听器和监听的动态频道container.addMessageListener(redisMessageSubscriber, channelTopic);return container;}//    /**
//     * 多频道示例
//     * @param connectionFactory
//     * @param redisMessageSubscriber
//     * @return
//     */
//    @Bean
//    public RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainerMoreTopic(
//            RedisConnectionFactory connectionFactory,
//            RedisMessageSubscriber redisMessageSubscriber
//    ) {
//        RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
//        container.setConnectionFactory(connectionFactory);
//
//        // 在这里设置你的动态频道名称列表，可以从配置文件或其他地方获取
//        List<String> dynamicChannels = Arrays.asList("channel1", "channel2", "channel3");
//
//        // 创建包含所有频道的ChannelTopic列表
//        List<ChannelTopic> channelTopics = createChannelTopics(dynamicChannels);
//
//        // 添加消息监听器和监听的多个频道
//        for (ChannelTopic channelTopic : channelTopics) {
//            container.addMessageListener(redisMessageSubscriber, channelTopic);
//        }
//
//        return container;
//    }
//
//    private List<ChannelTopic> createChannelTopics(List<String> channelNames) {
//        // 使用动态频道名称创建ChannelTopic列表
//        List<ChannelTopic> channelTopics = new ArrayList<>();
//        for (String channelName : channelNames) {
//            channelTopics.add(new ChannelTopic(channelName));
//        }
//        return channelTopics;
//    }
}

这段代码是用于配置并创建 RedisMessageListenerContainer 的方法。RedisMessageListenerContainer 是 Spring Data Redis 提供的一个用于监听 Redis 消息的容器。以下是对代码的详细解释：

方法签名

  • RedisConnectionFactory connectionFactory：这是用于创建 Redis 连接的工厂。
  • RedisMessageSubscriber redisMessageSubscriber：这是一个 Redis 消息订阅者，用于处理接收到的消息。

创建 RedisMessageListenerContainer 实例

RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer(); 
container.setConnectionFactory(connectionFactory);
  • 创建一个新的 RedisMessageListenerContainer 实例。
  • 将 connectionFactory 设置为容器的连接工厂，用于创建连接到 Redis 的连接。

设置动态频道名称

String dynamicChannel = "your-channel";
  • 定义一个动态频道名称，可以从配置文件或其他地方获取。

创建 ChannelTopic 对象

ChannelTopic channelTopic = new ChannelTopic(dynamicChannel);
  • 创建一个 ChannelTopic 对象，表示基于频道的发布/订阅，其中 dynamicChannel 是频道名称。

添加消息监听器和频道

container.addMessageListener(redisMessageSubscriber, channelTopic);
  • 将 redisMessageSubscriber 添加为消息监听器，用于处理接收到的消息。
  • 指定要监听的频道，这里使用了基于频道的发布/订阅模式。

返回 RedisMessageListenerContainer 实例

return container;
  • 返回配置好的 RedisMessageListenerContainer 实例。

通过以上步骤，这段代码的目的是创建一个配置好的 RedisMessageListenerContainer，该容器已设置好连接工厂、消息监听器以及要监听的动态频道。当 Redis 中的指定频道发布消息时，redisMessageSubscriber 的 onMessage 方法将被调用来处理消息。这是一种基于频道的发布/订阅模式，允许应用程序实时地接收并处理消息。

自定义监听的回调函数

创建消息接收者

不需要实现MessageListener接口

package com.example.demo.redis;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;/*** 自定义的监听类*/
@Slf4j
@Component
public class RedisMessageCustomSubscriber {@Autowiredprivate MessageProcessor messageProcessor;/*** 自定义的回调函数* @param message* @param channel*/public void handleMessage(String message, String channel) {log.info("@@ 当前执行的方法：handleMessage");messageProcessor.processMessage(channel, message);}
}

RedisConfig配置

package com.example.demo.redis;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.listener.ChannelTopic;
import org.springframework.data.redis.listener.PatternTopic;
import org.springframework.data.redis.listener.RedisMessageListenerContainer;
import org.springframework.data.redis.listener.adapter.MessageListenerAdapter;@Slf4j
@Configuration
public class RedisConfig {/*** 配置订阅* 基于MessageListenerAdapter和RedisMessageListenerContainer* @param redisMessageSubscriber* @return*/@Beanpublic MessageListenerAdapter messageListenerAdapter(RedisMessageSubscriber redisMessageSubscriber) {return new MessageListenerAdapter(redisMessageSubscriber, "handleMessage");}@Beanpublic RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer(RedisConnectionFactory connectionFactory,MessageListenerAdapter messageListenerAdapter) {RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();container.setConnectionFactory(connectionFactory);// 添加消息监听器和监听的频道// 基于频道的发布/订阅：container.addMessageListener(messageListenerAdapter, new ChannelTopic("your-channel"));// 基于模式的发布/订阅：container.addMessageListener(messageListenerAdapter, new PatternTopic("your-pattern-*"));return container;}//    /**
//     * 基于MessageListener的配置
//     * 直接使用RedisMessageSubscriber
//     * @param connectionFactory
//     * @param redisMessageSubscriber
//     * @return
//     */
//    @Bean
//    public RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer(
//            RedisConnectionFactory connectionFactory,  RedisMessageSubscriber redisMessageSubscriber) {
//
//        RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
//        container.setConnectionFactory(connectionFactory);
//
//        // 在这里设置你的动态频道名称，可以从配置文件或其他地方获取
//        String dynamicChannel = "your-channel";
//
//        // 基于频道的发布/订阅：
//        ChannelTopic channelTopic = new ChannelTopic(dynamicChannel);
//
//        // 基于模式的发布/订阅：
//        // container.addMessageListener(redisMessageSubscriber, new PatternTopic("your-pattern-*"));
//
//        // 添加消息监听器和监听的动态频道
//        container.addMessageListener(redisMessageSubscriber, channelTopic);
//
//        return container;
//    }//    /**
//     * 多频道示例
//     * @param connectionFactory
//     * @param redisMessageSubscriber
//     * @return
//     */
//    @Bean
//    public RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainerMoreTopic(
//            RedisConnectionFactory connectionFactory,
//            RedisMessageSubscriber redisMessageSubscriber
//    ) {
//        RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
//        container.setConnectionFactory(connectionFactory);
//
//        // 在这里设置你的动态频道名称列表，可以从配置文件或其他地方获取
//        List<String> dynamicChannels = Arrays.asList("channel1", "channel2", "channel3");
//
//        // 创建包含所有频道的ChannelTopic列表
//        List<ChannelTopic> channelTopics = createChannelTopics(dynamicChannels);
//
//        // 添加消息监听器和监听的多个频道
//        for (ChannelTopic channelTopic : channelTopics) {
//            container.addMessageListener(redisMessageSubscriber, channelTopic);
//        }
//
//        return container;
//    }
//
//    private List<ChannelTopic> createChannelTopics(List<String> channelNames) {
//        // 使用动态频道名称创建ChannelTopic列表
//        List<ChannelTopic> channelTopics = new ArrayList<>();
//        for (String channelName : channelNames) {
//            channelTopics.add(new ChannelTopic(channelName));
//        }
//        return channelTopics;
//    }
}

这段代码配置了两个 @Bean 方法，一个用于创建 MessageListenerAdapter 实例，另一个用于创建 RedisMessageListenerContainer 实例。以下是详细解释：

创建 MessageListenerAdapter 实例

@Bean
public MessageListenerAdapter messageListenerAdapter(RedisMessageSubscriber redisMessageSubscriber) {return new MessageListenerAdapter(redisMessageSubscriber, "handleMessage");
}
  • 通过 @Bean 注解创建一个 MessageListenerAdapter 实例。
  • 将 RedisMessageSubscriber 对象传递给构造函数，表示这个适配器将调用 RedisMessageSubscriber 的方法来处理消息。
  • 第二个参数 "handleMessage" 表示要调用的消息处理方法的名称。

创建 RedisMessageListenerContainer 实例

@Bean
public RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer(RedisConnectionFactory connectionFactory,MessageListenerAdapter messageListenerAdapter
) {RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();container.setConnectionFactory(connectionFactory);
  • 通过 @Bean 注解创建一个 RedisMessageListenerContainer 实例。
  • 将 RedisConnectionFactory 传递给构造函数，表示这个容器将使用的连接工厂。

添加消息监听器和频道

// 添加消息监听器和监听的频道
// 基于频道的发布/订阅：
container.addMessageListener(messageListenerAdapter, new ChannelTopic("your-channel"));// 基于模式的发布/订阅：
container.addMessageListener(messageListenerAdapter, new PatternTopic("your-pattern-*"));
  • 使用 container.addMessageListener 方法添加消息监听器（messageListenerAdapter）。
  • 第一个参数是消息监听器适配器，它会调用 RedisMessageSubscriber 的 handleMessage 方法来处理消息。
  • 第二个参数是 ChannelTopic 对象，表示基于频道的发布/订阅模式，监听指定的频道。
  • 第三个参数是 PatternTopic 对象，表示基于模式的发布/订阅模式，监听指定模式的频道。

返回 RedisMessageListenerContainer 实例

return container;
  • 返回配置好的 RedisMessageListenerContainer 实例。

通过这样的配置，RedisMessageListenerContainer 已经设置好了连接工厂和消息监听器，并分别基于频道和基于模式的发布/订阅模式来监听相应的消息。当 Redis 中的指定频道发布消息时，handleMessage 方法将被调用来处理消息。

区别

MessageListenerAdapter 和 RedisMessageListenerContainer 是 Spring Data Redis 提供的两个重要组件，用于实现 Redis 消息监听的机制。

MessageListenerAdapter

MessageListenerAdapter 是一个适配器，用于将普通的 Java 对象（POJO）转换为 Redis 消息监听器。它通过反射调用目标对象的方法来处理接收到的消息。在你的 POJO 类中，你可以定义一个或多个方法来处理不同类型的消息。

主要特点和用法：

  • 将普通的 Java 对象转换为 Redis 的消息监听器。
  • 可以指定调用目标对象的特定方法来处理消息。
  • 通过设置消息转换器，可以支持多种消息格式，如 JSON、XML 等。
  • 提供了一种简化消息处理逻辑的方式，避免了直接实现 MessageListener 接口的繁琐性。

RedisMessageListenerContainer

RedisMessageListenerContainer 是 Spring 提供的容器，用于管理 Redis 消息的监听器。它可以注册一个或多个消息监听器，并在接收到消息时调用相应的处理方法。该容器还负责管理连接到 Redis 的连接工厂，以及监听的频道或模式。

主要特点和用法：

  • 管理 Redis 连接工厂，确保连接的创建和关闭。
  • 注册消息监听器，并在接收到消息时调用相应的处理方法。
  • 支持基于频道和基于模式的发布/订阅模式。
  • 提供了灵活的配置选项，如消息转换器、错误处理器等。

总体而言，MessageListenerAdapter 和 RedisMessageListenerContainer 是一对重要的组件，它们使得在 Spring 应用中实现 Redis 消息监听变得更加简单和灵活。

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