利用Redis实现可靠的订阅发布系统（redis 订阅发布系统）
利用Redis实现可靠的订阅发布系统
随着互联网技术的不断发展，订阅发布系统逐渐成为了大公司和小公司都必须掌握的技能。订阅发布（Pub/Sub）系统是一种消息传递模式，它允许多个消息消费者从一个或多个数据生产者接收消息。这一模式的优点在于消费者可以根据自己的需求，订阅自己需要的消息类型，而不必关注所有消息的流量。
订阅发布系统在实现过程中需要保证可靠性和扩展性。对于可靠性和扩展性的保证来说，Redis是一个非常好的选择。Redis是一个开源、内存存储的数据结构服务器，可以用作数据库、缓存和消息代理。
接下来，我们将介绍如何通过Redis实现可靠的订阅发布系统。
一、实现思路
1. Redis订阅发布特性
Redis支持订阅者和发布者之间的消息传递，可以将消息发送给感兴趣的订阅者，而不是一个固定的目标。
当生产者发布一条消息时，该消息将发送给每个订阅者。Redis中的订阅模式用于让订阅者订阅这些频道并处理清单中的任何消息。
2. 实现消息生产者
在Redis中使用publish命令发布消息。以下是示例程序：
1> const redis = require(‘redis’);
2> const client = redis.createClient();
3>
4> client.on(‘error’, (error) => {
5> console.error(error);
6> });
7>
8> let message = {
9> from: ‘user01’,
10> to: ‘user02’,
11> content: ‘Redis消息订阅发布测试’
12> };
13> client.publish(‘chat’, JSON.stringify(message));
在示例程序中，我们创建了一个Redis客户端实例，并使用publish命令发布一条消息。将要发布的消息保存在message对象中，该对象最终将被序列化为JSON字符串。
3. 实现消息消费者
在Redis中使用subscribe命令订阅消息。以下是示例程序：
1> const redis = require(‘redis’);
2> const client = redis.createClient();
3>
4> client.on(‘error’, (error) => {
5> console.error(error);
6> });
7>
8> client.on(‘subscribe’, (channel, count) => {
9> console.log(`订阅 ${channel} 频道成功，当前订阅数量为: ${count}。`);
10> });
11>
12> client.on(‘message’, (channel, message) => {
13> console.log(`频道: ${channel}，消息: ${message}`);
14> });
15>
16> client.subscribe(‘chat’);
在示例程序中，我们创建了一个Redis客户端实例，并使用subscribe命令订阅了chat频道。该程序经过简单的设置后，可以在订阅频道时打印每个成功订阅事件，并且可以在message事件上监听来自生产者的消息。
二、可靠性保证
现在，我们已经通过Redis实现了订阅发布系统，但由于网络问题或系统问题，消息传递可能不会成功。因此，我们需要进一步考虑如何确保消息传递的稳定性。
在Redis中可以使用Pub/Sub机制实现可靠消息传递，下面是具体实现方案：
1. 消息去重
在处理重复消息时，最具可靠性的方法是使用消息ID。将消息ID保存在Redis的set中，当需要发送订阅消息时，先检查消息ID是否曾经出现过。如果消息ID已经存在，则意味着这是重复消息，订阅者会忽略它。
以下示例说明在Redis中实现消息去重：
1> const redis = require(‘redis’);
2> const setId = ‘messageIds’;
3> const client = redis.createClient();
4>
5> client.on(‘error’, (error) => {
6> console.error(error);
7> });
8>
9> function handleNewMessage(channel, message) {
10> // 是否是新消息
11> client.sismember(setId, message, (error, result) => {
12> if (error) {
13> console.error(error);
14> } else {
15> if (result === 0) {
16> console.log(`频道: ${channel}，消息: ${message}`);
17> client.sadd(setId, message, (error) => {
18> if (error) {
19> console.error(error);
20> }
21> });
22> } else {
23> console.log(`忽略重复消息: ${message}`);
24> }
25> }
26> });
27> }
28>
29> client.subscribe(‘chat’, (error) => {
30> if (error) {
31> console.error(error);
32> } else {
33> console.log(‘已订阅chat频道’);
34> }
35> });
36>
37> client.on(‘message’, handleNewMessage);
在handleNewMessage函数中，我们使用sismember命令为消息ID设置查询器，并在set集合中搜索消息ID。如果消息ID不存在，则将消息添加到消息ID集合中，表示这是一条新消息。反之，如果消息ID已经存在，则表示这是重复消息，可以忽略。
2. 消息确认
对于至关重要的消息，需要保证消息到达。在这样的情况下，我们可以实现一个简单的确认机制。通过在发送消息时添加唯一标识符和超时时间，当订阅者成功收到和处理消息时，应答消息并通知生产者。
以下示例代码演示如何使用Redis实现确认机制：
1> const redis = require(‘redis’);
2>
3> const MESSAGE_TIMEOUT = 30000;
4> const client = redis.createClient();
5>
6> client.on(‘error’, (error) => {
7> console.error(error);
8> });
9>
10> let messageId = 1;
11> let outgoingMessages = new Map();
12>
13> function sendMessage(channel, message) {
14> let newMessageId = messageId++;
15> let newMessage = {
16> id: newMessageId,
17> content: message
18> };
19> outgoingMessages.set(newMessageId, { message: newMessage, sendTime: Date.now() });
20> client.publish(channel, JSON.stringify(newMessage));
21> }
22>
23> function handleConfirmation(channel, message) {
24> let id = Number(message);
25> if (outgoingMessages.has(id)) {
26> let { message, sendTime } = outgoingMessages.get(id);
27> outgoingMessages.delete(id);
28> console.log(`消息${id}在 ${Date.now() – sendTime}ms 内成功被 ${channel} 频道成功接收，内容为 ${JSON.stringify(message.content)}`);
29> }
30> }
31>
32> client.on(‘message’, handleConfirmation);
33>
34> setInterval(() => {
35> outgoingMessages.forEach(({ message, sendTime }) => {
36> // 发出消息的时间超时
37> if (Date.now() – sendTime > MESSAGE_TIMEOUT) {
38> console.log(`消息 ${message.id} 超时`);
39> outgoingMessages.delete(message.id);
40> } else {
41> console.log(`正在等待确认消息 ${message.id}`);
42> client.publish(`confirm:${message.id}`, String(message.id));
43> }
44> });
45> }, MESSAGE_TIMEOUT / 2);
46>
47> client.subscribe(‘confirm:*’);
48> sendMessage(‘chat’, ‘Redis可靠消息测试’);
在示例程序中，我们创建了outgoingMessages Map来保存发送的消息和时间戳。在消息发送后，处理程序记录了唯一ID和发送时间并将其添加到Map中。当服务器确认消息接收时，保存的Map中的消息将被删除。该程序在两次MESSAGE_TIMEOUT之间循环，并检查是否收到确认消息或消息是否超时。
三、总结
在实现可靠的订阅发布系统时，我们需要保证可靠性和扩展性。对于这两个因素
