基于Redis消息的订阅发布应用场景

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基于Redis消息的订阅发布应用场景

1.应用背景

在物联网采集管控系统中,前后端隔离的情况下,前端通过表单(比如按钮,开关,表格等)输入数据到数据库(比如MySql,通过WEBAPI服务端输入),然后采集控制端到数据库里去扫表取数据,将数据下发给物联网络中的终端设备(比如风扇控制板),从而来控制风扇的开跟关。

2.困境

采集控制端需要到数据库中去扫表。这个扫表操作会带来几个问题:

2.1 锁表风险

扫表会有锁表风险,当该DBContext被占用的时候,其他线程不能实时使用此DBContext。

2.2 实时性差

在物联网系统中,数据会非常多,比如有10000台设备,每台设备有100个采集控制点,则控制点最多可能会达到100W数据,这样去扫表,不仅占用DBContext上下文的时间会很长,而且实时性会很差。

2.3 增加编程复杂性

增加了采集服务端编程的复杂性。

2.4 实时效果

用户体验效果较差:客户点了开关控制风扇打开,然后底端设备需要很长时间才能真正打开。

3.解决方案

使用消息订阅发布方法。RabbitMQ比较重,故这里选用Redis的订阅发布功能,而且很多情况下Redis已经被作为缓存在引用,详见如下。

3.1 前端传值给服务端

前端将实时控制值以Restful API形式通过IP地址端口号+路由(比如:192.168.2.106:5000/ControlConfig)将此值传递给服务端。

3.2 服务端通过消息传给采集控制端

这里通过nuget获得CSRedisCore,来操作Redis的订阅发布功能。采集控制端订阅消息。服务端发布消息。这样操作达到了如下目的:2.1不用经过数据库消息的实时传递;2.2 实时性好;2.3 编程也简单;2.4 实时效果好。

4.详细代码设计

4.1 CSRedisCore

CSRedis 是 redis.io 官方推荐库,支持 redis-trib集群、哨兵、私有分区与连接池管理技术,简易 RedisHelper 静态类。
https://www.nuget.org/packages/CSRedisCore/
通过Nuget获得CSRedisCore库

4.2 接口设计如下

详细说明参考注释。

4.3 接口实现如下

详细说明见注释

4.4 实现层代码设计

4.5 ConfigureServices中依赖注入

在Startup.cs中的ConfigureServices方法进行依赖注入,如下。
services.AddScoped<IRedisMQ, RedisMQ>();

5.效果

5.1 打开风扇按钮

5.2 RedisDesktopManager工具中观察

在RedisDesktopManager的命令行窗口中输入PSUBSCRIBE web,进行订阅web频道,如下

5.3 观察web频道输出信息

在前端控制了风扇打开操作之后如5.1,在RedisDesktopManager观察web频道输出信息

5.4 观察实际风扇效果

风扇实时打开。

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