03 發布訂閱機制(什么叫訂閱)

主題的對象,當這個主題對象自身狀態變化時,會通知所有訂閱者,使它們能夠做出相應的處理。

Zookeeper中引入了Watcher機制來實現這種分布式通知的功能。Zookeeper允許客戶端向服務端注冊一個Watcher監聽。當服務端的一些事件出發了Watcher監聽機制,就會向指定得客戶端發送一個事件通知來實現分布式的通知功能。

觸發事件種類: 節點創建、節點刪除、節點改變、子節點改變等。

總的來說可以概括Watcher分為以下三個過程: 客戶端向服務端注冊Watcher、服務端事件觸發Watcher、客戶端回調Watcher得到觸發事件情況。    

一次性觸發

事件觸發監聽,一個Watcher Event 就會被發送到設置監聽的客戶端,這種效果是一次性的,后續再發生同樣的事件,不會觸發機制。

事件封裝

Zookeeper使用WatchedEvent對象來封裝服務端事件并傳遞。

WatchedEvent包含每一個事件的三個基本屬性:

通知狀態(keeperState) 、事件類型(EventType)、節點路徑(path)

Event 異步發送

Watcher的通知事件是從服務端異步發送到客戶端的。

先注冊再觸發

Zookeeper的Watch機制,必須客戶端在服務端注冊監聽,服務器端觸發監聽機制,才會通知客戶端。

同一個事件類型在不同的通知狀態中代表的含義有所不同，下表列舉了常見的通知狀態和事件類型。

事件封裝:Watcher得到的事件是被封裝過的, 包括三個內容keeperState, eventType, path

其中連接狀態事件(type=None, path=null)不需要客戶端注冊，客戶端只要有需要直接處理就行了。

4.Shell 客戶端設置Watcher

設置節點數據變動監聽：

通過另一個客戶端更改節點數據：

此時設置監聽的節點收到通知：

5.ZooKeeperJava API操作

這里操作Zookeeper的JavaAPI使用的是一套zookeeper客戶端框架 Curator ，解決了很多Zookeeper客戶端非常底層的細節開發工作 。

Curator包含了幾個包：

curator-framework ：對zookeeper的底層api的一些封裝

curator-recipes ：封裝了一些高級特性，如：Cache事件監聽、選舉、分布式鎖、分布式計數器等

Maven依賴(使用curator的版本：2.12.0，對應Zookeeper的版本為：3.4.x，如果跨版本會有兼容性問題，很有可能導致節點操作失敗)：

    1. 引入maven坐標

2.節點的操作

Redis發布訂閱和Stream

發布訂單系統是日常開發中經常會用到的功能。簡單來說，就是發布者發布消息，訂閱者就會接受到消息并進行相應的處理，如下圖所示。

Redis為我們提供了發布/訂閱的功能模塊PubSub，可以用于消息傳遞。

其中發布者publisher、訂閱者subscriber都是redis客戶端，channel則是redis服務器。

發布者publisher向channel發送消息，訂閱該channel的subscriber就會接收到消息。

發布消息publish

訂閱test1、test2的客戶端會收到消息

按照上述這種方式，如果 訂閱者subscriber想要訂閱多個channel 則需要同時指定多個channel的名稱，redis為了解決這個問題提供 psubscribe模式匹配 這種訂閱方式，可以通過通配符的方式匹配頻道。

發布消息

之前訂閱ch*的客戶端就會收到cha頻道和買粉絲頻道的消息，這樣就一次性訂閱多個頻道

redis服務端存儲了訂閱頻道/模式的客戶端列表

相當于如果客戶端訂閱一個頻道 ，那么服務端的 pubsub_channels 就會存儲一條數據， pubsub_channels 其實是一個鏈表，key對應channel，value對應客戶端列表，根據key訂閱的頻道，就可以找到訂閱該頻道的所有客戶端。

同時如果客戶端訂閱一個模式 ， pubsub_patterns 也會新增一條數據，記錄當前客戶端訂閱的模式， pubsub_patterns 也有自己的數據結構，其中就包含了客戶端以及模式。

當發布者向某個頻道發布消息時，就會遍歷 pubsub_channels 找到訂閱該頻道的客戶端列表，依次向這些客戶端發送消息。

然后遍歷 pubsub_patterns 找到符合當前頻道的模式，同時找到模式對應的客戶端，然后向客戶端發送消息。

雖然Redis提供了發布/訂閱的功能，但是并不完善，導致基本沒有合適的場景能夠使用。

PubSub缺點：

直到Redis5.0出現之后，出現了Stream這種數據結構，才終于完善了Redis的消息機制 。

Stream實際上就是一個消息列表，只是他幾乎實現了消息隊列所需要的所有功能，包括：

同時需要注意的是Stream只是一個數據結構，他不會主動把消息推送給消費者，需要消費者主動來消費數據 。

每個Stream都有唯一的名稱，它就是Redis的key，首次使用 xadd 指令追加消息時自動創建。

常見操作命令如下表：

如果客戶端希望知道自身消費到第幾條數據了，那么就需要記錄一下當前消費的消息ID，下次再次消費的時候就從上次消費的消息ID開始讀取數據即可。

消費組中多了一個游標 last_delivered_id ，表示當前消費到了哪一條數據。同時所有的數據都是待處理消息（ PEL ），只有消費者處理完畢之后使用 ack 指令告知redis服務器，數據才會從 PEL 中移除，確認后的消息就無法再次消費。

如果接收到的消息比較多，為了避免Stream過長，可以選擇指定Stream的最大長度，一旦到達了最大長度，就會從最早的消息開始清除，保證Stream中最新的消息。

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