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阿里云-redis性能测试(代码实现)

分类：常见问题作者：编程之家

什么是发布／订阅

Pub/Sub功能（means Publish,Subscribe）即发布及订阅功能。基于事件的系统中，Pub/Sub是目前广泛使用的通信模型，它采用事件作为基本的通信机制，提供大规模系统所要求的松散耦合的交互模式：订阅者(如客户端)以事件订阅的方式表达出它有兴趣接收的一个事件或一类事件；发布者(如服务器)可将订阅者感兴趣的事件随时通知相关订阅者。熟悉设计模式的朋友应该了解这与23种设计模式中的观察者模式极为相似。
同样,Redis的pub/sub是一种消息通信模式，主要的目的是解除消息发布者和消息订阅者之间的耦合,Redis作为一个pub/sub的server,在订阅者和发布者之间起到了消息路由的功能。

测试说明

Redis 提供了消息发布（pub）与订阅（sub）功能。即一个 client 发布消息，其他多个 client 订阅消息。
需要注意的是 阿里Redis 发布的消息是“非持久”的，即消息发布者只负责发送消息，而不管消息是否有接收方，也不会保存之前发送的消息，即发布的消息“即发即失”；消息订阅者也只能得到订阅之后的消息，频道（channel）中此前的消息将无从获得。
此外，消息发布者（即 publish 客户端）无需独占与服务器端的连接，您可以在发布消息的同时，使用同一个客户端连接进行其他操作（例如 List 操作等）。但是，消息订阅者（即 subscribe 客户端）需要独占与服务器端的连接，即进行 subscribe 期间，该客户端无法执行其他操作，而是以阻塞的方式等待频道（channel）中的消息；因此消息订阅者需要使用单独的服务器连接，或者需要在单独的线程中使用，消息发送端和订阅端是独立的不耦合的。

测试目的

我们的应用服务器和redis都是阿里提供的redis，我们这里采用内网访问redis。那是不是说外网不行呢，肯定是可以的，但是不建议这么做。因为都知道内网肯定快很多嘛。因此这里只针对内网进行测试。看一下在单线程情况下发布订阅10000次的时间消耗。当然实际上发布者何订阅者可以多个，并且消息的channel也可以是多个的。本地测试的目的很简单：一是加强对redis的了解和使用，二是能在项目开发中发挥redis作用

测试工具

使用java操作redis的api jedis 分别定义好发布者何订阅者，将代码部署到线上测试服进行测试。

利用redis自带的命令简单使用
开启订阅者

5017cf8990fb4288.m.cnhza.kvstore.aliyuncs.com:6379> psubscribe fs
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "psubscribe"
2) "fs"
3) (integer) 1
1) "pmessage"
2) "fs"
3) "fs"
4) "im a fish1"
1) "pmessage"
2) "fs"
3) "fs"
4) "im a fish1"

发布者发布消息

5017cf8990fb4288.m.cnhza.kvstore.aliyuncs.com:6379> publish fs 'im a fish1'
(integer) 0
5017cf8990fb4288.m.cnhza.kvstore.aliyuncs.com:6379> publish fs2 'im a fish2'
(integer) 0

代码如下

发布者

package com.study.redis.pubsub;

import org.apache.log4j.Logger;


import redis.clients.jedis.Jedis;


/**


    

  • 

    • 

  • 

    @author wangkai
    

    • 

  • 

    @2016年11月18日 下午5:20:42
    

    • 

  • 

    @desc:消息发布者 (即 publish client)
    
*/
    
public class KVStorePubClient {
    

    private Logger LOG = Logger.getLogger(KVStorePubClient.class.getName());
    

    private Jedis jedis;//
    

    public KVStorePubClient(String host,int port,String password) {
    
LOG.info("消息发布端------");
    
jedis = new Jedis(host,port);
    
// KVStore的实例ID及密码
    
String authString = jedis.auth(password);// kvstore_instance_id:password
    
if (!authString.equals("OK")) {
    
LOG.error("AUTH Failed: " + authString);
    
return;
    
}
    
}
    

    public void pub(String channel,String message) {
    
LOG.info("  >>> 发布(PUBLISH) > Channel:" + channel
    

      

    • " > 发送出的Message:" + message);
      
jedis.publish(channel,message);
      • 

    

    }
    

    public void close(String channel) {
    
LOG.info("  >>> 发布(PUBLISH)结束 > Channel:" + channel
    

      

    • " > Message:quit");
      
// 消息发布者结束发送，即发送一个“quit”消息；
      
jedis.publish(channel,"quit");
      
}
      • 

    

    • 



}

订阅者

package com.study.redis.pubsub;

import org.apache.log4j.Logger;


import redis.clients.jedis.Jedis;

import redis.clients.jedis.JedisPubSub;


/**


    

  • 

    • 

  • @author wangkai
    • 

  • @2016年11月18日 下午5:36:40
    • 

  • @desc:消息订阅者 (即 subscribe client)
    
*/
    
public class KVStoreSubClient extends Thread {
    
private Logger LOG = Logger.getLogger(this.getClass().getName());
    
private Jedis jedis;
    
private String channel;
    
private JedisPubSub listener;
    
public KVStoreSubClient(String host,String password){
    
LOG.info("消息订阅端--------");
    
jedis = new Jedis(host,port);
    
//ApSaraDB for Redis的实例ID及密码
    
String authString = jedis.auth(password);// kvstore_instance_id:password
    
if (!authString.equals("OK")) {
    
LOG.error("AUTH Failed:  " + authString);
    
return;
    
}
    
}
    
public void setChannelAndListener(JedisPubSub listener,String channel){
    
this.listener=listener;
    
this.channel=channel;
    
}
    
private void subscribe(){
    
if(listener==null || channel==null){
    
LOG.error("Error:SubClient> listener or channel is null");
    
}
    
LOG.info("  >>> 订阅(SUBSCRIBE) > Channel:"+channel);
    
//接收者在侦听订阅的消息时，将会阻塞进程，直至接收到quit消息（被动方式），或主动取消订阅
    
jedis.subscribe(listener,channel);
    
}
    
// 主动取消订阅
    
public void unsubscribe(String channel){
    
LOG.info("  >>> 取消订阅(UNSUBSCRIBE) > Channel:"+channel);
    
listener.unsubscribe(channel);
    
}
    
@Override
    
public void run() {
    
try{
    
LOG.info("----------订阅消息SUBSCRIBE 开始-------");
    
subscribe();
    
LOG.info("----------订阅消息SUBSCRIBE 结束-------");
    
}catch(Exception e){
    
LOG.error("消息订阅失败",e);
    
unsubscribe(channel);// 异常发生时主动取消订阅
    
}
    
}
    
}

监听器

package com.study.redis.pubsub;



import org.apache.log4j.Logger;


import redis.clients.jedis.JedisPubSub;


/**


    

  • 

    • 

  • 

    @author wangkai
    

    • 

  • 

    @2016年11月18日 下午5:36:18
    

    • 

  • 

    @desc:消息监听者
    
*/
    
public class KVStoreMessageListener extends JedisPubSub {
    

    private Logger LOG = Logger.getLogger(KVStoreMessageListener.class.getName());
    

    //监听到订阅频道接受到消息时的回调
    
@Override
    
public void onMessage(String channel,String message) {
    
LOG.info("  <<< 订阅(SUBSCRIBE)< Channel:" + channel + " >接收到的Message:" + message );
    
//当接收到的message为quit时，取消订阅(被动方式)
    
if(message.equalsIgnoreCase("quit")){
    
this.unsubscribe(channel);
    
}
    
}
    
// 监听到订阅模式接受到消息时的回调
    
@Override
    
public void onPMessage(String pattern,String channel,String message) {
    
// Todo Auto-generated method stub
    
}
    
// 订阅频道时的回调
    
@Override
    
public void onSubscribe(String channel,int subscribedChannels) {
    
// Todo Auto-generated method stub
    

    // 取消订阅频道时的回调
    
@Override
    
public void onUnsubscribe(String channel,int subscribedChannels) {
    
// Todo Auto-generated method stub
    
}
    
// 取消订阅模式时的回调
    
@Override
    
public void onPUnsubscribe(String pattern,int subscribedChannels) {
    
// Todo Auto-generated method stub
    
}
    
// 订阅频道模式时的回调
    
@Override
    
public void onPSubscribe(String pattern,int subscribedChannels) {
    
// Todo Auto-generated method stub
    
}
    
}

测试入口

package com.study.redis.pubsub;



import java.util.UUID;


import org.apache.log4j.Logger;

import org.apache.log4j.PropertyConfigurator;


import redis.clients.jedis.JedisPubSub;


public class RedisApp {


private static Logger LOG = Logger.getLogger(Re<a href="https://www.jb51.cc/tag/dis/" target="_blank" class="keywords">dis</a>App.class.getName());
// Ap<a href="https://www.jb51.cc/tag/Sara/" target="_blank" class="keywords">Sara</a>DB for Re<a href="https://www.jb51.cc/tag/dis/" target="_blank" class="keywords">dis</a>的连接信息，从控制台可以获得
// 外网地址
// static final String host = "xxx.xxx.xxx.xxx";
static final String host = "*******.m.cnhza.kvstore.aliyuncs.com";
static final int port = 6379;
static final String password = "xxxxxxxxx";// password

public static void main(String[] args) throws Exception {
    String log4jConfPath = "./log4j.properties";
    PropertyCon<a href="https://www.jb51.cc/tag/fig/" target="_blank" class="keywords">fig</a>urator.con<a href="https://www.jb51.cc/tag/fig/" target="_blank" class="keywords">fig</a>ureAndWatch(log4jConfPath);
    LOG.info("测试开始---------->>");
    KVStorePubClient pubClient = new KVStorePubClient(host,port,password);
    final String channel = "KVStore频道-A";
    // 消息发送者开始<a href="https://www.jb51.cc/tag/faxiaoxi/" target="_blank" class="keywords">发消息</a>，此时还无人<a href="https://www.jb51.cc/tag/dingyue/" target="_blank" class="keywords">订阅</a>，所以此消息不会被接收
    pubClient.pub(channel,"Aliyun消息1：（此时还无人<a href="https://www.jb51.cc/tag/dingyue/" target="_blank" class="keywords">订阅</a>，所以此消息不会被接收）");
    // 消息接收者
    KVStoreSubClient subClient = new KVStoreSubClient(host,password);
    Je<a href="https://www.jb51.cc/tag/dis/" target="_blank" class="keywords">dis</a>PubSub listener = new KVStoreMessageListener();
    subClient.setChannelAndListener(listener,channel);
    // 消息接收者开始<a href="https://www.jb51.cc/tag/dingyue/" target="_blank" class="keywords">订阅</a>
    subClient.start();
    // 从main入口<a href="https://www.jb51.cc/tag/huoqu/" target="_blank" class="keywords">获取</a>参数
    Integer count = 100;
    if (args != null &amp;&amp; args.length != 0) {
        String string = args[0];
        count = Integer.valueOf(string);
    }
    // 消息发送者继续<a href="https://www.jb51.cc/tag/faxiaoxi/" target="_blank" class="keywords">发消息</a>
    long start = Sy<a href="https://www.jb51.cc/tag/stem/" target="_blank" class="keywords">stem</a>.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        String message = UUID.randomUUID().toString();
        pubClient.pub(channel,message);
        // Thread.sleep(1000);
    }
    long end = Sy<a href="https://www.jb51.cc/tag/stem/" target="_blank" class="keywords">stem</a>.currentTimeMillis();
    LOG.info(count + "次发布<a href="https://www.jb51.cc/tag/dingyue/" target="_blank" class="keywords">订阅</a>总共耗时： " + (end - start) + "ms");
    LOG.info(count + "次发布<a href="https://www.jb51.cc/tag/dingyue/" target="_blank" class="keywords">订阅</a>QPS： " + count/((end - start)/1000));
    // 消息接收者主动取消<a href="https://www.jb51.cc/tag/dingyue/" target="_blank" class="keywords">订阅</a>
    subClient.unsubscribe(channel);

    Thread.sleep(1000);
    pubClient.pub(channel,"Aliyun消息2：（此时<a href="https://www.jb51.cc/tag/dingyue/" target="_blank" class="keywords">订阅</a>取消，所以此消息不会被接收）");
    // 消息发布者结束发送，即发送<a href="https://www.jb51.cc/tag/yige/" target="_blank" class="keywords">一个</a>“quit”消息；
    // 此时如果有其他的消息接收者，那么在listener.onMessage()中接收到“quit”时，将执行“unsubscribe”操作。
    pubClient.close(channel);
}


}

测试结果

单线程单channel 10000次发布订阅时间消耗

27382 INFO  2016-11-29 10:39:40965 com.study.redis.pubsub.RedisApp 10000次发布订阅总共耗时： 27268ms

发布订阅的不足之处归纳

  • 数据可靠性无法保证

一个redis-cli发布消息n个redis-cli接受消息。消息的发布是无状态的，即发布完消息后该redis-cli便在理会该消息是否被接受到，是否在传输过程中丢失，即对于发布者来说，消息是”即发即失”的.因此在使用时要多加考虑。

  • 扩展性太差

不能通过增加消费者来加快消耗发布者的写入的数据，如果发布者发布的消息很多，则数据阻塞在通道中已等待被消费着来消耗。阻塞时间越久，数据丢失的风险越大(网络或者服务器的一个不稳定就会导致数据的丢失)。

  • 资源消耗较高

在pub/sub中 消息发布者不需要独占一个Redis的链接，而消费者则需要单独占用一个Redis的链接，在Java中便不得独立出分出一个线程来处理消费者。这种场景一般对应这多个消费者，此时则有着过高的资源消耗。

那有没有方法解决这一不足呢？值得思考...

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