本篇博客重点介绍Redis的管道，发布/订阅机制。
Redis是一种基于Client-Server模型以及请求/响应协议的TCP服务。Client端发出请求，server端处理并返回结果到客户端。在这个过程中Client端是以阻塞形式等待服务端的响应。假设从Client发送命令到收到Server的处理结果需要1/16秒，这样带来的结果是Client每秒只能发送16条命令，即使Redis每秒可以处理几百个命令，严重影响了Redis的使用效率。因而针对上述问题Redis实现以下三种机制可以批量式的处理命令（通过减少Client和Server之间的网络通信次数来提升Redis在执行多个命令的性能）。
- 处理多参数的命令：比如MGET，MSET，HMGET，HMSET，RPUSH等命令可以接受多个参数，这样能够极大的提升性能，但是这些命令只能处理需要重复执行相同命令的操作。
- Multi和Exec命令：将多个命令封装成一个事务，以事务的方式提交，然后等待所有回复出现。但是这种方式仍然会消耗资源，并且可能会导致其他重要的命令被延迟执行。正常会和Watch、Unwatch、Discard命令结合使用，确保自己正在使用的数据没有发生变化来避免数据出错。
- 管道技术：本篇博客重点介绍的。
Redis的管道机制
在Server端未响应时，Client端可以连续式的向Server端发送命令，并最终一次性读取Server端的所有响应，各个命令之间互不干扰。显然这种方式可以显著性地提高了 redis 服务的性能。我们把这种方式称为：非事务性流水线方式。
下面给出一个具体的测试实例：
/**
* 设置给定键的值
* @param key
* @param value
*/
public static void set(String key, String value) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
try {
jedis.set(key, value);
} finally {
safeReturn(jedis);
}
}
/**
* 测试使用管道的效率
* @param key
*/
public static void batchTestPipeLine(String key) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
try {
Pipeline pipeline = jedis.pipelined();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
Response<Long> returns = pipeline.incr(key);
}
pipeline.syncAndReturnAll();
} finally {
safeReturn(jedis);
}
}
/**
* 测试不使用管道的效率
* @param key
*/
public static void batchTestWithNonePipeLine(String key) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
try {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
jedis.incr(key);
}
} finally {
safeReturn(jedis);
}
}主程序测试：
import org.apache.log4j.Logger;
import util.JedisUtil;
public class Application2 {
private static Logger logger = Logger.getLogger(Application.class);
private static String PIPELINE_HAS = "PIPELINE_HAS";
private static String PIPELINE_NONE = "PIPELINE_NONE";
public static void main(String[] args) {
logger.info("主程序开始运行：");
Long beginTime = System.currentTimeMillis();
JedisUtil.init();
JedisUtil.set(PIPELINE_HAS, "0");
JedisUtil.set(PIPELINE_NONE, "0");
JedisUtil.batchTestWithNonePipeLine(PIPELINE_NONE);
Long endTime1 = System.currentTimeMillis();
JedisUtil.batchTestWithNonePipeLine(PIPELINE_HAS);
Long endTime2 = System.currentTimeMillis();
logger.info("未使用管道技术，消耗时间："+(endTime1-beginTime));
logger.info("使用管道技术，消耗时间："+(endTime2-endTime1));
}
}程序运行结果：
通过测试发现，使用通道技术和不使用差距还是很明显的。
Redis发布和订阅机制
Redis的发布与订阅机制由两部分组成：发布者，订阅者。发布者（publisher）负责向频道发送二进制字符串消息；订阅者（subscriber）负责订阅频道。每当发布者将消息发送至给定频道时，频道的所有订阅者都会收到消息。
Redis的发布和订阅是一种消息通信模式，可以解除消息发布者和消息订阅者之间的耦，类似于设计模式中观察者模式。
Redis中发布和订阅命令
命令 | 用例及描述 |
SUBSCRIBE | SUBSCRIBE channel [channel …]——订阅给定的一个或多个频道 |
UNSUBSCRIBE | UNSUBSCRIBE [channel [channel …]]——退订给定的一个或多个频道，如果没有给定任何频道，退订所有 |
PUBLISH | PUBLISH channel message——向给定频道发送消息 |
PSUBSCRIBE | PSUBSCRIBE pattern [pattern …]——订阅给定模式相匹配的所有频道 |
PUNSUBSCRIBE | PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern …]]——退订给定的模式，如果没有给定任何模式，退订所有 |
JAVA中发布和订阅的实现
重写类JedisPubSub中onMessage方法
package listener;
import redis.clients.jedis.JedisPubSub;
import java.util.logging.Logger;
/**
* 重写Redis的PUB和SUB方法
* @author guweiyu
*/
public class RedisPubSubListener extends JedisPubSub {
Logger logger = Logger.getLogger(RedisPubSubListener.class.getName());
@Override
public void onMessage(String channel, String message) {
logger.info("channel:" + channel + "receives message :" + message);
this.unsubscribe(channel);
}
public void unsubscribe(String channel) {
logger.info("unsubscribe channel:"+channel);
super.unsubscribe(channel);
}
}/**
* 订阅频道
* @param jedisPubSub
* @param channel
*/
public static void subscribe(JedisPubSub jedisPubSub, String channel) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
try {
jedis.subscribe(jedisPubSub, channel);
} finally {
safeReturn(jedis);
}
}
/**
* 向频道发布信息
* @param channel
* @param msg
*/
public static void publish(String channel, String msg) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
try {
jedis.publish(channel, msg);
} finally {
safeReturn(jedis);
}
}编写PUB端测试案例
import org.apache.log4j.Logger;
import util.JedisUtil;
public class ApplicationPub {
private static Logger logger = Logger.getLogger(ApplicationPub.class);
public static void main(String[] args) throws Exception{
logger.info("Main Application is starting");
JedisUtil.init();
JedisUtil.publish("channel_test", "hello, world");
Thread.sleep(5000);
JedisUtil.publish("channel_test", "hello, china");
}
}编写SUB端测试案例
import listener.RedisPubSubListener;
import org.apache.log4j.Logger;
import util.JedisUtil;
public class ApplicationSub {
private static Logger logger = Logger.getLogger(ApplicationSub.class);
public static void main(String[] args) {
logger.info("Main Application is starting");
JedisUtil.init();
// 订阅频道
RedisPubSubListener listener = new RedisPubSubListener();
// Redis的subscribe是阻塞式方法，在取消订阅该频道前，会一直阻塞在这
JedisUtil.subscribe(listener, "channel_test");
logger.info("订阅结束");
}
}先启动SUB端，再启动PUB端，运行结果如下：
在实际中直接使用Redis的PUB和SUB机制处理消息相对较少，由于和数据传输的可靠性有关。如果客户端在执行订阅操作的过程中断线，那么客户端将会丢失在断线期间发送的所有消息。
