redis缓存实战-19（使用 Pub/Sub 构建简单的聊天应用程序）

实践练习：使用 Pub/Sub 构建简单的聊天应用程序

Redis Pub/Sub 是一项强大的功能，可在应用程序的不同部分之间实现实时通信。这是一种消息传递范例，其中发送方（发布者）不直接向特定接收方（订阅者）发送消息，而是将消息发布到通道。订阅者对一个或多个通道表示兴趣，并且只接收发布到这些通道的消息。发布者和订阅者的这种分离允许高度可扩展和灵活的架构。在本课中，我们将通过构建一个简单的聊天应用程序来将其付诸实践。

了解 Pub/Sub 模型

Redis 中的 Pub/Sub 模型非常简单。有三个关键组成部分：

• Publishers： 这些是向特定通道发送消息的客户端。
• Subscribers： 这些客户端侦听一个或多个通道并接收发布到这些通道的消息。
• Channels： 这些是发布者向其发送消息以及订阅者从中接收消息的命名虚拟 “主题” 或 “消息队列”。

键盘命令

Redis 中 Pub/Sub 的核心命令是：

• PUBLISH channel message： 向指定频道发送消息。返回收到消息的订阅者数。
• SUBSCRIBE channel [channel …]： 使客户端订阅指定的频道。一旦客户端进入 subscribed 状态，它就只能接收消息、订阅或取消订阅频道。
• PSUBSCRIBE pattern [pattern …]： 与 SUBSCRIBE 类似，但允许使用通配符模式订阅频道。例如，news.* 将订阅 news.sports、news.politics 等。
• UNSUBSCRIBE [channel [channel …]]： 取消订阅指定频道的客户端。如果未指定通道，则客户端将取消订阅当前订阅的所有通道。
• PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern …]]： 取消订阅指定模式的客户端。如果未指定模式，则客户端将取消订阅当前订阅的所有模式。

示例场景

想象一个新闻应用程序。不同的新闻类别（体育、政治、科技）可以表示为频道。

• 当发布新的体育文章时，应用程序会将该文章发布到 news.sports 频道。
• 对体育新闻感兴趣的用户订阅 news.sports 频道并立即收到文章。
• 同样，政治新闻发布到 news.politics 频道，技术新闻发布到 news.technology。

这允许用户只接收他们感兴趣的新闻，而应用程序不需要知道谁对什么感兴趣。

假设场景

考虑智能家居系统。家中的每个设备（灯、恒温器、安全系统）都可以将其状态发布到特定频道。中央控制面板可以订阅这些频道以监控所有设备的状态。当门传感器检测到门已打开时，它会向 security.door 通道发布一条消息。订阅此频道的控制面板接收消息并可以触发警报或向房主发送通知。

构建一个简单的聊天应用程序

让我们使用 Redis Pub/Sub 创建一个基本的聊天应用程序。此应用程序将由多个可以实时发送和接收消息的客户端组成。

核心组件

1. 聊天客户端： 这些是聊天应用程序的用户。每个客户端都将连接到 Redis 并订阅特定通道（例如，“general”）。
2. Redis 服务器： 它充当消息代理，从发布者（聊天客户端）接收消息并将其分发给订阅者（其他聊天客户端）。
3. 聊天频道： 这是将发布所有聊天消息的命名频道。为简单起见，我们将使用一个名为 “general” 的通道。

实施步骤

以下是构建聊天应用程序的分步指南：

1. 启动 Redis 服务器： 确保您的 Redis 服务器正在运行。如果您按照模块 1 中的设置说明进行作，您应该能够使用 redis-server 启动它。

2. 客户端实现 （概念） ： 您需要一个客户端应用程序（使用 Python、Node.js 或 Java 等语言），该应用程序可以连接到 Redis、订阅“通用”通道并向其发布消息。由于本课程侧重于 Redis 命令，因此我们将使用 redis-cli 模拟客户端。

3. 订阅频道： 打开一个或多个 redis-cli 实例。在每个实例中，订阅 “general” 频道：

   SUBSCRIBE general
   

   redis-cli 将进入 “listening” 模式，等待发布到 “general” 频道的消息。

4. 发布消息： 打开另一个 redis-cli 实例。此实例将充当发布者。向 “general” 频道发布消息：

   PUBLISH general "Hello, everyone!"
   

   PUBLISH 命令将返回收到消息的订阅者数量（在本例中，它应该是您订阅到 “general” 通道的 redis-cli 实例的数量）。

5. 接收消息： 在订阅了 “general” 频道的 redis-cli 实例中，您将看到以下消息：

   1) "message"
   2) "general"
   3) "Hello, everyone!"
   

   这表示在 “general” 频道上收到了一条消息，消息的内容是 “Hello， everyone！”。

代码示例 （Python - 概念）

虽然我们在本练习中主要使用 redis-cli，但下面是一个使用 redis-py 库的概念性 Python 示例，用于说明如何实现真实客户端：

import redis

# Replace with your Redis server details
redis_host = "localhost"
redis_port = 6379
redis_password