Redis-管道和发布订阅

管道

概念引出

1. Redis是一种基于客户端-服务端模型以及请求/响应协议的TCP服务。一个请求会遵循以下步骤：

• 客户端向服务端发送命令分四步(发送命令→命令排队→命令执行→返回结果)，并监听Socket返回，通常以阻塞模式等待服务端响应
• 服务端处理命令，并将结果返回给客户端

上述两步称为：Round Trip Time(简称RTT，数据包往返于两端的时间)

2. 如何优化频繁命令往返造成的性能瓶颈？

• 如果同时需要执行大量的命令，那么就要等待上一条命令应答后再执行，这中间不仅仅多了RTT（Round Time Trip），而且还频繁调用系统IO
• 发送网络请求，同时需要redis调用多次read()和write()系统方法，系统方法会将数据从用户态转移到内核态，这样就会对进程上下文有比较大的影响了，性能不太好

管道概念

• 管道(pipeline)可以一次性发送多条命令给服务端，服务端依次处理完完毕后，通过一条响应一次性将结果返回，通过减少客户端与redis的通信次数来实现降低往返延时时间
• pipeline实现的原理是队列，先进先出特性就保证数据的顺序性
• 类似于Redis原生的批量命令（mset，mget）

举个例子

管道与原生批量命令对比

• 原生批量命令是原子性(例如:mset,mget)，pipeline是非原子性
• 原生批量命令一次只能执行一种命令，管道支持批量执行不同命令
• 原生批命令是服务端实现，而pipeline需要服务端与客户端共同完成

管道与事务对比

• 事务具有原子性，管道不具有原子性
• 管道一次性将多条命令发送到服务器，事务是一条一条的发，事务只有在接收到exec命令后才会执行管道不会
• 执行事务时会阻塞其他命令的执行，而执行管道中的命令时不会

注意事项

• pipeline缓冲的指令只是会依次执行，不保证原子性，如果执行中指令发生异常，将会继续执行后续的指令
• 使用pipeline组装的命令数不能大多，不然数据量过大客户端阻塞的时间可能过久，同时服务端此时也被迫回复一个队列答复，占用很多内存

发布和订阅

• 一种消息通信模式：发送者 (pub) 发送消息，订阅者 (sub) 接收消息
• Redis 客户端可以订阅任意数量的频道
• 发布/订阅其实是一个轻量的队列，不过数据不会被持久化，一般用来处理实时性较高的异步消息

发布端

• 发布的消息没有持久化，在订阅之前的消息，客户端是收不到的，只能收到订阅后发布的消息
• 返回数量是订阅端数量

publish 频道 消息内容

订阅端

SUBSCRIBE 频道