Redis-04独立功能的实现

水深无声 2024-02-23 03:41 45阅读 0赞

## 1、发布与订阅 ##

**介绍：**

*  Redis的发布与订阅功能由PUBLISH、SUBSCRIBE、PSUBSCRIBE等命令组成。
 *  通过SUBSCRIBE命令，客户端可以订阅一个或多个频道，成为这些频道的订阅者（subscriber）
 *  每当有其他客户端向被订阅的频道发送消息（message）时，频道的所有订阅者都会收到这条消息

**常用命令：**

*  订阅频道
    
     *  SUBSCRIBE
     *  当一个客户端执行SUBSCRIBE命令订阅某个或某些频道的时候，这个客户端与被订阅频道之间就建立起了一种订阅关系
 *  退订频道
    
     *  UNSUBSCRIBE
     *  当一个客户端退订某个或某些频道的时候，服务器将从pubsub\_channels中解除客户端与被退订频道之间的关联
 *  订阅模式
    
     *  PSUBSCRIBE
 *  退订模式
    
     *  PUNSUBSCRIBE
 *  发送消息
    
     *  PUBLISH
        
         *  将消息message发送给频道channel
 *  查看订阅信息
    
     *  PUBSUB
        
         *  PUBSUB CHANNELS \[pattern\]
            
             *  用于返回服务当前被订阅的频道，pattern参数可选，用于匹配指定频道
         *  PUBSUB NUMSUB
            
             *  接受任意多个频道作为输入参数，并返回这些频道的订阅者数量
         *  PUBSUB NUMPAT
            
             *  用于返回服务器当前被订阅模式的数量

**订阅频道**

有A、B、C三个客户端都执行了命令：**【订阅频道】**

# 客户端订阅news.it频道
    SUBSCRIBE "news.is"

向频道中**发送消息**

# 向 “news.is” 频道中发送 Hello Redis
    PUBLISH "news.is" "Hello Redis"

执行效果如下：

[![pPjugdxpng][]][pPjugdxpng 1]

频道news.is与ABC 三个订阅者：

[![pPjK61gpng][]][pPjK61gpng 1]

向news.is 频道发送消息：

[![pPjK5NVpng][]][pPjK5NVpng 1]

## 2、事务 ##

Redis通过MULTI、EXEC、WATCH等命令来实现事务（transaction）功能。

**事务支持：将多个命令请求打包，然后一次性、按顺序地执行多个命令的机制，并且在事务执行期间，保证事务之间的隔离性**

例如以下简单事务执行流程：

# 通过MULTI开启一个事务
    127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> SET "name" "PP419"
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> GET "name"
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> SET "author" "AtwoodPa"
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> GET "author"
    QUEUED
    # EXEC 结束并提交（commit）事务
    127.0.0.1:6379(TX)> EXEC
    1) OK
    2) "PP419"
    3) OK
    4) "AtwoodPa"

### 2.1、事务的实现 ###

一个事务从开始到结束会经历**三个阶段**：

1.  **事务开始**
2.  **命令入队**
3.  **事务执行**

#### 2.1.1、事务开始 ####

**MULTI**命令的执行标志着**事务的开始**，MULTI命令可以将执行该命令的客户端从非事务状态切换到事务状态，这一切换是通过在客户端状态的flags属性中打开REDIS\_MULTI标识来完成的。

MULTI命令实现的伪代码如下：

def MULTI() :
        # 打开事务标识
        client.flags |= REDIS_MULTI
    
        # 返回OK回复
        replyOK()

#### 2.1.2、命令入队 ####

当一个客户端处于非事务状态时，该客户端发送的命令会被服务器立即执行。

但是，当一个客户端切换到事务状态之后，服务器会根据这个客户端发来的不同命令执行不同的操作：

*  立即执行
    
     *  EXEC
     *  DISCARD
     *  WATCH
     *  MULTI
 *  存入队列
    
     *  除了上面四种立即执行命令之外，服务器不会立即执行命令
     *  将这个命令放入一个事务队列中，然后向客户端返回QUEUED
        
         *  事务队列以**先进先出（FIFO）**的方式保存入队命令
         *  较先入队的命令会被放到数组的前面
         *  较后入队的命令会被放到数组的后面

#### 2.1.3、事务执行 ####

当一个处于事务状态的客户端向服务器发送EXEC命令时，这个EXEC命令将**立即被服务器执行**。

服务器会遍历客户端的事务队列，执行队列中保存的所有命令，最后将执行命令所得的结果全部返回给客户端

## 3、Lua脚本 ##

使用lua+aop实现限流：https://www.cnblogs.com/atwood-pan/p/17418814.html

通过在服务器中嵌入Lua环境，Redis客户端可以使用Lua脚本，直接在服务端原子地执行多个Redis命令。

Redis使用串行化的方式来执行Redis命令，在任何特定时间内，最多都只会有一个脚本能够被放进Lua环境中运行，所以整个Redis服务器只需要创建一个Lua环境即可。

**Redis中与Lua环境进行协作有两个组件：**

*  **执行组件**
    
     *  该组件是负责**执行**Lua脚本中包含的Redis命令的**伪客户端**
        
         *  **redis.call**
         *  **redis.pcall**
     *  了解服务器与Lua环境的交互过程
 *  **存储组件**
    
     *  该组件时负责**保存**传入服务器的Lua脚本的**脚本字典**
     *  理解SCRIPT EXISTS命令和脚本复制功能的实现原理

**脚本管理命令：**

*  **SCRIPT FLUSH**
    
     *  用于清除服务器中所有和Lua脚本有关的信息，会释放并重建lua\_scripts字典，关闭现有的Lua环境并重新创建一个新的Lua环境
 *  **SCRIPT EXISTS**
    
     *  根据输入的SHA1校验和，检查和对应的脚本是否存在于服务器中
 *  **SCRIPT LOAD**
    
     *  在Lua环境中为脚本创建相对应的函数，然后再将脚本保存到lua\_scripts字典里面，之后用于载入脚本
 *  **SCRIPT KILL**
    
     *  结合lua-time-limit配置选项，停止未执行过任何写入操作超时运行的脚本

## 4、排序 ##

Redis的SORT命令可以对列表键、集合键或者有序集合键的值进行排序

**列表键排序：**

# 向列表中插入5个元素
    127.0.0.1:6379> RPUSH numbers 5 3 1 4 2
    (integer) 5
    # 按插入顺序排列的列表元素
    127.0.0.1:6379> LRANGE numbers 0 -1
    1) "5"
    2) "3"
    3) "1"
    4) "4"
    5) "2"
    # 按值从小到大有序排列的列表元素
    127.0.0.1:6379> SORT numbers
    1) "1"
    2) "2"
    3) "3"
    4) "4"
    5) "5"

**对包含字符串的集合键进行排序：**

# 添加7个元素
    127.0.0.1:6379> SADD alphabet a b c d e f g
    (integer) 7
    # 乱序排序的集合元素
    127.0.0.1:6379> SMEMBERS alphabet
    1) "c"
    2) "a"
    3) "e"
    4) "b"
    5) "d"
    6) "g"
    7) "f"
    # 排序后的集合元素
    127.0.0.1:6379> SORT alphabet ALPHA
    1) "a"
    2) "b"
    3) "c"
    4) "d"
    5) "e"
    6) "f"
    7) "g"

**使用BY命操作有序集合的权重：**

# 向有序集合中，添加三个带有权重的值
    127.0.0.1:6379> ZADD test-result 3.0 jack 3.5 peter 4.0 tom
    (integer) 3
    # 按元素的分值排列
    127.0.0.1:6379> ZRANGE test-result 0 -1
    1) "jack"
    2) "peter"
    3) "tom"
    # 为各个元素设置序号
    127.0.0.1:6379> MSET peter_number 1 tom_number 2 jack_number 3
    OK
    # 使用BY命令，以序号为权重，对有序集合中的元素进行排序
    127.0.0.1:6379> SORT test-result BY *_number
    1) "peter"
    2) "tom"
    3) "jack"

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