说一下Redis的发布订阅模型和PipeLine
Redis的发布订阅模型
角色
Redis 的 发布订阅(Pub/Sub)模型 是一种基于 Channel(频道) 的实时消息通信机制
允许发送者(发布者)向频道发布消息,接收者(订阅者)订阅频道并接收消息
Subscribe订阅,Publish发布
角色 | 作用 |
Channel(频道) | 消息传递的通道,订阅者需先订阅频道才能收到发布者发送到该频道的消息。 |
Publisher(发布者) | 向指定频道发送消息的客户端(无需订阅频道)。 |
Subscriber(订阅者) | 订阅一个或多个频道的客户端,实时接收这些频道的消息(阻塞等待)。 |
关键特性
(1)实时性+无持久化机制
消息无持久化:订阅者只能收到订阅后发布的消息,历史消息无法获取
无消息堆积:若订阅者离线,期间的消息会丢失
(2)广播模式
一个频道的消息会被所有订阅者接收(一对多通信)
(3)无ACK机制
消息发出后,Redis 不确认订阅者是否成功处理(若需可靠性,需自行实现)
Redis的Channel的底层实现
维护订阅关系:
使用一个全局字典(Publish_channels)来管理所有 Channel 和订阅关系:
Key:Channel 名称
Value:一个 链表(linked list),存储所有订阅该 Channel 的客户端
消息发布:
从 Publish_channels 字典中查找目标 Channel 的所有订阅者。遍历链表,向每个客户端发送消息
Redis的PipeLine
PipeLine
Redis 的 Pipeline(管道) 是一种用于优化大量命令执行的技术,通过减少客户端与服务器之间的网络往返次数(Round-Trip Time, RTT),显著提升批量操作的性能
适用于批量操作:客户端将多个命令一次性打包发送给服务器,服务器按顺序执行后,再将所有结果一次性返回。减少了网络往返次数,尤其适合批量操作(如写入大量数据)
PipeLine的特点:
1.命令批量发送
2.多个命令不具备原子性,其他客户端命令可能穿插执行
3.非阻塞,务器会顺序执行命令,但不会阻塞其他请求
PipeLine对比Redis事务对比Lua脚本
特性 | Pipeline(管道) | Redis 事务(MULTI/EXEC) | Lua 脚本 |
核心目标 | 减少网络往返(RTT),提升批量操作吞吐量 | 保证命令的原子性顺序执行 | 原子性执行复杂逻辑,减少网络交互 |
命令发送方式 | 一次性打包所有命令发送 | 命令先入队, 时批量执行(仍逐条发送) | 脚本整体发送,服务器单线程执行 |
网络优化 | ✅ 大幅减少 RTT(仅 1 次往返) | ❌ 无优化(服务端要发送 | ✅ 脚本单次发送,减少 RTT |
原子性 | ❌ 无原子性(命令可能被其他客户端穿插执行) | ✅ 弱原子性(命令连续执行,但无回滚) | ✅ 强原子性(脚本整体执行,不可打断) |
错误处理 | 需检查返回结果中的错误 | 语法错误会拒绝整个事务,运行时错误继续执行 | 语法错误拒绝执行,运行时错误可自定义处理 |
复杂度 | 低(仅批量发送命令) | 中(需理解事务队列机制) | 高(需编写 Lua 脚本) |
是否阻塞其他客户端 | ❌ 非阻塞 | ❌ 非阻塞(但 时队列命令连续执行) | ✅ 阻塞(脚本执行时单线程处理) |
适用场景 | 批量写入/读取(如数据初始化) | 需要顺序执行的原子操作(如余额扣减) | 复杂逻辑(如库存扣减+日志记录) |
性能 | ⚡️ 极高(纯网络优化) | 🟢 中等(无网络优化,但命令连续执行) | 🟢 高(单次交互,逻辑在服务端执行) |