redis的发布订阅模式
概要
redis的每个server实例都维护着一个保存服务器状态的redisServer结构
struct redisServer
{
/* Pubsub */
// 字典，键为频道，值为链表
// 链表中保存了所有订阅某个频道的客户端
// 新客户端总是被添加到链表的表尾
dict *pubsub_channels; /* Map channels to list of subscribed clients */
// 这个链表记录了客户端订阅的所有模式的名字
list *pubsub_patterns; /* A list of pubsub_patterns */
};
pubsub_channels记录了所有客户端订阅的频道的信息。数据类型是dict，dict中的key代表了channel，而val存储了关注频道的所有clients。
redis的发布订阅模式
订阅者通过sub命令订阅频道，server使用pub命令把消息推送到符合条件的pubsub_channels中。
内部数据结构
pubsub_channels是一个字典结构，字典内部使用hash表存储和索引数据。
实现字典的可选数据结构
hash表：简单但是不稳定的基于数组的冲突解决法；简单且平均效率稳定的链式地址的冲突解决法；
字典树：使用树结构。
redis采用hash的链式地址法作为实现，好处是直观、简单、可期待平均时间复杂度较小且平稳。
typedef struct dict {
// 类型特定函数
dictType *type;
// 私有数据
void *privdata;
// 哈希表
dictht ht[2];
// rehash 索引
// 当 rehash 不在进行时，值为 -1
int rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
// 目前正在运行的安全迭代器的数量
int iterators; /* number of iterators currently running */
} dict;
dict使用两个hash表进行索引，当进行rehash的时候使用ht[1]的hash表，其他时候都使用hd[0]的hash表。
使用的hash表的定义如下
typedef struct dictht {
// 哈希表数组
dictEntry **table;
// 哈希表大小
unsigned long size;
// 哈希表大小掩码，用于计算索引值
// 总是等于 size - 1
unsigned long sizemask;
// 该哈希表已有节点的数量
unsigned long used;
} dictht;
table是一个存储dictEntry*指针的数组，table中的每一项都是一个指向DictEntry结构的指针，同时每一项也都带有一个指向下一项的指针。可以看出这是一个使用链地址法解决冲突的hash结构。
dictEntry的定义，包含key、value、next。
/*
* 哈希表节点
*/
typedef struct dictEntry {
// 键
void *key;
// 值
union {
void *val;
uint64_t u64;
int64_t s64;
} v;
// 指向下个哈希表节点，形成链表
struct dictEntry *next;
} dictEntry;
客户端订阅频道
就是字典中插入新元素的过程
// 关联示意图
// {
// 频道名 订阅频道的客户端
// 'channel-a' : [c1, c2, c3],
// 'channel-b' : [c5, c2, c1],
// 'channel-c' : [c10, c2, c1]
// }
/* Add the client to the channel -> list of clients hash table */
// 从 pubsub_channels 字典中取出保存着所有订阅了 channel 的客户端的链表
// 如果 channel 不存在于字典，那么添加进去
de = dictFind(server.pubsub_channels,channel);
if (de == NULL) {
clients = listCreate();
dictAdd(server.pubsub_channels,channel,clients);
incrRefCount(channel);
} else {
clients = dictGetVal(de);
}
// before:
// 'channel' : [c1, c2]
// after:
// 'channel' : [c1, c2, c3]
// 将客户端添加到链表的末尾
listAddNodeTail(clients,c);
1.查询server是否包含指定频道
2.如果频道存在就获取频道指向的list地址；如果频道不存在，就创建频道和list
3.使用步骤2的list，将客户端添加到list的末尾。
完成这三步以后，server维护的发布订阅频道就新增了一个频道和关注的客户端，server发布时检测发布订阅字典，获取订阅客户端并依次发送。
server发布消息到channel
/* Send to clients listening for that channel */
// 取出包含所有订阅频道 channel 的客户端的链表
// 并将消息发送给它们
de = dictFind(server.pubsub_channels,channel);
if (de) {
list *list = dictGetVal(de);
listNode *ln;
listIter li;
// 遍历客户端链表，将 message 发送给它们
listRewind(list,&li);
while ((ln = listNext(&li)) != NULL) {
redisClient *c = ln->value;
// 回复客户端。
// 示例：
// 1) "message"
// 2) "xxx"
// 3) "hello"
addReply(c,shared.mbulkhdr[3]);
// "message" 字符串
addReply(c,shared.messagebulk);
// 消息的来源频道
addReplyBulk(c,channel);
// 消息内容
addReplyBulk(c,message);
// 接收客户端计数
receivers++;
}
}
结合订阅者订阅的过程，发布过程就是一个查找订阅者并轮询发送消息给订阅者的过程。
