基於Redis消息的訂閱發佈應用場景
1.應用背景
在物聯網採集管控系統中，先後端隔離的狀況下，前端經過表單（好比按鈕，開關，表格等）輸入數據到數據庫（好比MySql，經過WEBAPI服務端輸入），而後採集控制端到數據庫裏去掃表取數據，將數據下發給物聯網絡中的終端設備（好比風扇控制板），從而來控制風扇的開跟關。前端
2.困境
採集控制端須要到數據庫中去掃表。這個掃表操做會帶來幾個問題：git
2.1 鎖表風險
掃表會有鎖表風險，當該DBContext被佔用的時候，其餘線程不能實時使用此DBContext。github
2.2 實時性差
在物聯網系統中，數據會很是多，好比有10000臺設備，每臺設備有100個採集控制點，則控制點最多可能會達到100W數據，這樣去掃表，不只佔用DBContext上下文的時間會很長，並且實時性會不好。web
2.3 增長編程複雜性
增長了採集服務端編程的複雜性。redis
2.4 實時效果
用戶體驗效果較差：客戶點了開關控制風扇打開，而後底端設備須要很長時間才能真正打開。數據庫
3.解決方案
使用消息訂閱發佈方法。RabbitMQ比較重，故這裏選用Redis的訂閱發佈功能，並且不少狀況下Redis已經被做爲緩存在引用，詳見以下。編程
3.1 前端傳值給服務端
前端將實時控制值以Restful API形式經過IP地址端口號+路由（好比：192.168.2.106:5000/ControlConfig）將此值傳遞給服務端。後端
3.2 服務端經過消息傳給採集控制端
這裏經過nuget得到CSRedisCore,來操做Redis的訂閱發佈功能。採集控制端訂閱消息。服務端發佈消息。這樣操做達到了以下目的：2.1不用通過數據庫消息的實時傳遞；2.2 實時性好；2.3 編程也簡單；2.4 實時效果好。api
4.詳細代碼設計
4.1 CSRedisCore
CSRedis 是 redis.io 官方推薦庫，支持 redis-trib集羣、哨兵、私有分區與鏈接池管理技術，簡易 RedisHelper 靜態類。
https://www.nuget.org/packages/CSRedisCore/
經過Nuget得到CSRedisCore庫
瀏覽器
4.2 接口設計以下
詳細說明參考註釋。
using CSRedis;
namespace IBMS.Infrastruct.Redis
{
public interface IRedisMQ
{ //鏈接Redis
CSRedisClient ConnectCSRedis();
//訂閱頻道
void SubscribeCSRedis(string ChannelName);
//把message異步發佈Redis的頻道
void PublishAsyncCSRedis(string channel, string message);
//釋放Redis
void DisposeCSRedis();
//訂閱接受下來的msg的方法
void Rcv(string Msg, string channel);
}
}
4.3 接口實現以下
詳細說明見註釋
using System;
using CSRedis;
using IBMS.Infrastruct.Appsetting;
namespace IBMS.Infrastruct.Redis
{
public class RedisMQ : IRedisMQ
{
//讀取鏈接Redis字符串
private readonly string connectRedis = Appsettings.app(new string[] { "AppSettings", "RedisCaching", "ConnectionString" });//按照層級的順序，依次寫出來
//定義一個Redis客戶端對象
static CSRedisClient _RedisMQ;
//鏈接Redis
public CSRedisClient ConnectCSRedis()
{
//若是已經鏈接實例，直接返回
if (_RedisMQ != null)
{
return _RedisMQ;
}
return _RedisMQ = new CSRedisClient(connectRedis);
}
//釋放Redis
public void DisposeCSRedis()
{
_RedisMQ.Dispose();
}
//異步發佈消息到Redis的某個頻道
public void PublishAsyncCSRedis(string channelName, string message)
{
_RedisMQ.PublishAsync(channelName, message);
}
//若是本身須要用消息值，須要想方法返回數據
//訂閱消息的處理方法
public void Rcv(string channel, string Msg)
{
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToLongDateString()}|Rcv:{channel},Msg:{Msg}");
}
//訂閱消息
public void SubscribeCSRedis(string ChannelName)
{
_RedisMQ.Subscribe((ChannelName, msg => Rcv(msg.Channel, msg.Body)));
}
}
}
4.4 ConfigureServices中依賴注入
在Startup.cs中的ConfigureServices方法進行依賴注入，以下。
services.AddScoped<IRedisMQ, RedisMQ>();
4.5 建立一個RedisMQ的消息對象
在Controller裏定義建立一個消息對象，這一步的前提是須要依賴注入，依賴注入在某種意義上跟C語言的typedef有點像，將typedef會將控制權交給編譯器，編譯器定義新類型，而後程序運行以後就能夠就能夠隨意經過新類型來定義對象。
IRedisMQ _RedisMQ =new RedisMQ();
4.6 實現層代碼設計
// PUT: api/ControlConfig/5
[HttpPut]
public async Task Update([FromBody] ControlConfig ControlConfig)
{
_RedisMQ.ConnectCSRedis();
_RedisMQ.SubscribeCSRedis("web");
_RedisMQ.PublishAsyncCSRedis("web", $"add at{DateTime.Now}");
_RedisMQ.PublishAsyncCSRedis("web", $"{SerializeHelper.Serialize(ControlConfig)}");
Console.ReadKey();
_RedisMQ.DisposeCSRedis();
}
5.效果
5.1 打開風扇按鈕
5.2 RedisDesktopManager工具中觀察
在RedisDesktopManager的命令行窗口中輸入PSUBSCRIBE web，進行訂閱web頻道，以下
5.3 觀察web頻道輸出信息
在前端控制了風扇打開操做以後如5.1，在RedisDesktopManager觀察web頻道輸出信息
5.4 觀察實際風扇效果
風扇實時打開。
備註:採集控制端跟設備端是基於TCP長鏈接組網方式，協議用的是基於MODBUS的變種，好比加入咱們本身的包頭包尾包類型等信息，這裏不作展開
6 框架圖
補上一張框架圖，拖到瀏覽器新窗口，點擊放大便可清晰瀏覽，採用億圖製做，以便更好理解。