1. 什麼是Redis

Redis是一個開源的記憶體資料庫，它以鍵值對的形式儲存資料。由於資料儲存在記憶體中，因此Redis的速度很快，但是每次重啟Redis服務時，其中的資料也會丟失，因此，Redis也提供了持久化儲存機制，將資料以某種形式儲存在檔案中，每次重啟時，可以自動從檔案載入資料到記憶體當中。 
 
Redis的架構包括兩個部分：Redis Client和Redis Server。Redis客戶端負責向伺服器端傳送請求並接受來自伺服器端的響應。伺服器端負責處理客戶端請求，例如，儲存資料，修改資料等。 
Redis通常用作資料庫，快取以及訊息系統。

2. Redis釋出訂閱

2.1 Redis釋出訂閱架構

Redis提供了釋出訂閱功能，可以用於訊息的傳輸，Redis的釋出訂閱機制包括三個部分，釋出者，訂閱者和Channel。 
 
釋出者和訂閱者都是Redis客戶端，Channel則為Redis伺服器端，釋出者將訊息傳送到某個的頻道，訂閱了這個頻道的訂閱者就能接收到這條訊息。Redis的這種釋出訂閱機制與基於主題的釋出訂閱類似，Channel相當於主題。

2.2 Redis釋出訂閱功能

（1）傳送訊息 
Redis採用PUBLISH命令傳送訊息，其返回值為接收到該訊息的訂閱者的數量。 
 
（2）訂閱某個頻道 
Redis採用SUBSCRIBE命令訂閱某個頻道，其返回值包括客戶端訂閱的頻道，目前已訂閱的頻道數量，以及接收到的訊息，其中subscribe表示已經成功訂閱了某個頻道。 

 
（3）模式匹配 
模式匹配功能允許客戶端訂閱符合某個模式的頻道，Redis採用PSUBSCRIBE訂閱符合某個模式所有頻道，用“”表示模式，“”可以被任意值代替。 
 
假設客戶端同時訂閱了某種模式和符合該模式的某個頻道，那麼傳送給這個頻道的訊息將被客戶端接收到兩次，只不過這兩條訊息的型別不同，一個是message型別，一個是pmessage型別，但其內容相同。 
（4）取消訂閱 
Redis採用UNSUBSCRIBE和PUNSUBSCRIBE命令取消訂閱，其返回值與訂閱類似。 
由 於Redis的訂閱操作是阻塞式的，因此一旦客戶端訂閱了某個頻道或模式，就將會一直處於訂閱狀態直到退出。在 SUBSCRIBE，PSUBSCRIBE，UNSUBSCRIBE和PUNSUBSCRIBE命令中，其返回值都包含了該客戶端當前訂閱的頻道和模式的 數量，當這個數量變為0時，該客戶端會自動退出訂閱狀態。

2.3 Redis釋出訂閱實現

由於Redis是一個開源的系統，因此我們可以通過其原始碼檢視內部的實現細節。 
（1）SUBSCRIBE 
 
當 客戶端訂閱某個頻道時，Redis需要將該頻道和該客戶端繫結。首先，在客戶端結構體client中，有一個屬性為pubsub_channels，該屬 性表明了該客戶端訂閱的所有頻道，它是一個字典型別，通過雜湊表實現，其中的每個元素都包含了一個鍵值對以及指向下一個元素的指標，每次訂閱都要向其中插 入一個結點，鍵表示訂閱的頻道，值為空。然後，在表示伺服器端的結構體redisServer中，也有一個屬性為pubsub_channels，但此處 它表示的是該伺服器端中的所有頻道以及訂閱了這個頻道的客戶端，它也是一個字典型別，插入結點時，鍵表示頻道，值則是訂閱了這個頻道的所有客戶端組成的鏈 表。最後Redis通知客戶端其訂閱成功。 
（2）PSUBSCRIBE 
 
當 客戶端訂閱某個模式時，Redis同樣需要將該模式和該客戶端繫結。首先，在結構體client中，有一個屬性為pubsub_patterns，該屬性 表示該客戶端訂閱的所有模式，它是一個連結串列型別，每個結點包括了訂閱的模式和指向下一個結點的指標，每次訂閱某個模式時，都要向其中插入一個結點。然後， 在結構體redisServer中，有一個屬性也叫pubsub_patterns，它表示了該伺服器端中的所有模式和訂閱了這些模式的客戶端，它也是一 個連結串列型別，插入結點時，每個結點都要包含訂閱的模式，以及訂閱這個模式的客戶端，和指向下一個結點的指標。 
（3）PUBLISH 
 
當 客戶端向某個頻道傳送訊息時，Redis首先在結構體redisServer中的pubsub_channels中找出鍵為該頻道的結點，遍歷該結點的 值，即遍歷訂閱了該頻道的所有客戶端，將訊息傳送給這些客戶端。然後，遍歷結構體redisServer中的pubsub_patterns，找出包含該 頻道的模式的結點，將訊息傳送給訂閱了該模式的客戶端。

2.4 Redis釋出訂閱在Redis中的應用

Redis的釋出訂閱功能與Redis中的資料儲存時無關的，它不會影響Redis的key space，即不會影響Redis中儲存的資料，但通過釋出訂閱機制，Redis還提供了另一個功能，即Keyspace Notification，允許客戶端通過訂閱特定的頻道，從而得知是否有改變Redis中的資料的事件。例如，有一個客戶端刪除了Redis中鍵為 mykey的資料，該操作會觸發兩條訊息，mykey del和del mykey，前者屬於頻道keysapce，表示keyspace發生的變化，後者屬於頻道keyevent，表示執行的操作。 

2.5 Redis釋出訂閱與ActiveMQ的比較

（1）ActiveMQ支援多種訊息協議，包括AMQP，MQTT，Stomp等，並且支援JMS規範，但Redis沒有提供對這些協議的支援； 
（2）ActiveMQ提供持久化功能，但Redis無法對訊息持久化儲存，一旦訊息被髮送，如果沒有訂閱者接收，那麼訊息就會丟失； 
（3）ActiveMQ提供了訊息傳輸保障，當客戶端連線超時或事務回滾等情況發生時，訊息會被重新發送給客戶端，Redis沒有提供訊息傳輸保障。 
總 之，ActiveMQ所提供的功能遠比Redis釋出訂閱要複雜，畢竟Redis不是專門做釋出訂閱的，但是如果系統中已經有了Redis，並且需要基本 的釋出訂閱功能，就沒有必要再安裝ActiveMQ了，因為可能ActiveMQ提供的功能大部分都用不到，而Redis的釋出訂閱機制就能滿足需求。