發布和訂閱模式（Pub/Sub）是構建企業級 .NET 應用程式不可或缺的工具，Pub/Sub 是一種訊息傳遞范式，訊息的發送方（發布者）不知道目標接收方（訂閱者）的任何資訊，此外，發布者和訂閱者之間不直接發生互動，而是依賴一種叫作主題的公共媒介，因此，這是一個松散耦合的訊息模型，

　　現在，我們假設在同一個架構中部署了多個不同的應用程式，它們需要一種機制來向彼此發送事件通知，這些事件可能是短暫的（因運行時發生變更引起的），也可能是資料庫事件（因資料庫發生變更引起的），發布和訂閱模式可以幫你實作這種分布式事件通知，

　　實作分布式事件通知的方案

　　為了設計一種分布式事件驅動的架構，開發人員通常會使用以下幾種方案中的一種，

　　RDBMS 提供的資料通知

　　如果資料存盤僅限于關系資料庫，那么使用資料庫的通知功能似乎是最好的選擇，你可以向資料庫服務器注冊你感興趣的內容，當資料庫的資料集由于更新、添加或洗掉操作而發生變更時，你的應用程式會收到通知，

　　但 RDBMS 本質上是不可伸縮的，很容易成為應用程式的性能瓶頸，所以，你也不希望給資料庫增加不必要的負載，此外，資料庫通知功能本身就很慢，而且也不支持運行時資料共享，

　　現在你應該能理解為什么使用資料庫作為訊息傳遞媒介并不是應用程式的最佳選擇，

　　訊息佇列

　　另一種選擇是在架構中引入訊息佇列，雖然訊息佇列可以幫你在應用程式之間傳輸訊息，但它們并不是以資料為中心的，也就是說，它們不會監控資料庫或其他資料源的資料變更情況，此外，訊息佇列無法隨應用程式一起伸縮，

　　自己實作

　　留給你的最后一個選擇是構建滿足自己需求的訊息平臺，雖然這個空沙盒一開始很吸引人，讓你可以隨心所欲地開發自己的東西，但從時間和資源方面來看，它太復雜了，盡管存在可能性，但構建和管理一個健壯且可伸縮的訊息平臺是一項非常艱巨的任務，

　　問題在于哪種解決方案更容易集成，具有可伸縮性、高可用性和可靠性，

　　將分布式快取作為訊息傳遞平臺

　　別擔心，這里有一個簡單的解決方案，集成健壯的訊息平臺的一種更現代的方法是使用記憶體分布式快取，NCache 是目前市場上唯一可用的真正原生的 .NET/.NET Core 分布式快取，它是一種記憶體分布式快取，速度極快，可伸縮，它讓你的應用程式能夠處理極端的事務負載，并且不會讓資料庫成為瓶頸，你也可以用 NCache 來實時處理資料流，

　　NCache 通常部署在多層架構的中間位置，為了更好地說明這一點，請看下面這張圖，

                                                圖 1 多層架構中的 NCache

NCache 是一個快取服務器集群，它將頻繁使用的資料保存在記憶體中，避免了大多數資料庫訪問，為 .NET 應用程式和 Java 應用程式提供每秒處理數萬個請求的能力，

　　我們先來看看如何將 NCache 作為事件驅動架構的訊息傳遞總線，

　　NCache 的事件驅動訊息傳遞

　　下圖顯示了 NCache 如何作為 .NET 和 Java 應用程式的訊息總線，

          圖 2 將 NCache 作為訊息平臺

在這里，NCache 使用快速緊湊的序列化將 .NET 或 Java 物件轉換成二進制檔案，再將它們傳遞到快取集群中，實作了跨平臺通信，NCache 允許 .NET 應用程式與 Java 應用程式之間發生互動，

　　NCache 通過事件來實作發布和訂閱模式，并為你提供了不同的方法將訊息傳遞給其他監聽應用程式，我們來看一下這兩種訊息型別，并看看分布式快取如何傳遞它們，

　　首先，我們需要明確應用程式需要監聽的資料變更，NCache 本身是一個 .NET 鍵值存盤系統，提供了一些可以在快取中的資料發生變更時更新應用程式的能力，因為這些變更都是在記憶體中發生的，所以不存在性能瓶頸，這些變更可以是：

• 快取級的資料項變更，無論是更新還是洗掉，

• 整個快取級的資料變更，

• 持續查詢，你注冊了一個類似 SQL 的查詢，觀察快取中的結果集是否發生了變更，如果是，你的應用程式將收到通知，

• 集群變更（針對管理員來說），在添加或洗掉新節點或者節點發生崩潰時發生，NCache 還允許你注冊依賴資料庫，包括 SQL、Oracle 和 OleDb，這有助于快取、資料庫和應用程式之間保持同步，點擊查看受支持的依賴資料庫型別的完整清單，這些是注冊在不同資料存盤系統上的資料變更通知，只是 NCache 幫你處理掉了，你還可以將資料庫通知與 NCache 資料通知結合起來，滿足特定的應用需求，

　　另一方面，如果你只想將簡單的訊息傳播到復雜的 .NET 或 Java 物件，那么你應該使用自定義訊息傳遞特性，應用程式可以生成資料并觸發事件，感興趣的監聽器幾乎可以立即接收到事件，

　　NCache 的 Pub/Sub API

　　NCache 提供了一個基于記憶體的發布和訂閱特性和一個專門的發布和訂閱訊息存盤，為在 .NET Web 應用程式中實作實時資訊共享提供支持，我們將看到 NCache 與發布和訂閱模式的結合如何解決上述的挑戰，并實作更好的應用程式間通信，

　　發布和訂閱模型提供了一個通道，發布者在其中發布訊息，感興趣的用戶訂閱訊息，從而將發布者和訂閱者解耦，現在，我們將 NCache 作為訊息總線，發布和訂閱模型將受益于 NCache 底層的分布式架構和許多方便的特性，

　　基本架構

　　話不多說，我們先來了解一下 NCache Pub/Sub 的基本組件及其作業原理，NCache 一般的發布和訂閱流程是這樣的：發布者使用 ITopic 介面向主題發布訊息，訂閱者創建訂閱一個或多個主題并接收相關訊息，訊息被成功傳遞時，NCache 將接收到確認，否則，NCache 會在訊息過期之前繼續重試（如果設定了過期時間），未傳遞的訊息將駐留在快取中，直到被驅逐或過期，

 圖 3 NCache 的 Pub/Sub 架構

訂閱型別

　　NCache 提供了兩種不同的訂閱型別，即非持久訂閱和持久訂閱，此外，NCache 也支持獨占和共享訂閱策略，

• 非持久訂閱：默認情況下，在主題上創建的所有訂閱都是非持久訂閱，它只向訂閱者傳遞預期的訊息，直到連接斷開，如果用戶因任何原因斷開連接，在重新連線時不會收到舊訊息，這種型別的訂閱是排他性的，也就是一個訂閱只屬于一個訂閱者， 

• 持久訂閱：它考慮到訂閱者在斷開連接時會發生訊息丟失的情況，NCache 在連接丟失時將保留訂閱服務器的訂閱，因此，訂閱者可以在重新連線時收到已發布的訊息，持久訂閱也提供了兩種策略：1）獨占，一個訂閱只屬于一個活動的訂閱者；2）共享，一個訂閱可以有多個訂閱者，訊息是共享的， 

　　開始使用 NCache Pub/Sub

　　我們假設有一個網店，不同的供應商會定期向商店中添加新商品，同時，還需要提供商品的銷量和售價資訊，對商品感興趣的商店經理和客戶需要了解新商品、正在銷售的商品和最新的折扣情況，NCache 的發布和訂閱特性可以在這個場景中提供分布式通知機制，為此，我們可以先創建 NCache 專用的發布和訂閱訊息存盤，

　　我們將使用 NCache Pub/Sub API 來逐步實作上述場景的分布式訊息傳遞程序，

　　創建主題

　　第一步是創建一個主題，不同供應商可以向這個主題發布關于新商品的更新訊息，我們可以使用 NCache ITopic 介面創建具有唯一名稱的主題，在下面的代碼中，發布者應用程式使用 CreateTopic 方法創建了一個叫作 newProducts 的主題，

// 前提條件：已經連上 NCache
// 指定主題名
string topicName = “newProducts”
// 創建主題
ITopic topic = cache.MessagingService.CreateTopic (topicName);

如果已經存在相同名稱的主題，則回傳主題的實體，型別為 ITopic，

　　NCache 允許在創建主題時設定主題優先級，如果某些事件需要以比其他事件更高的優先級處理時，這個特性就很有用，例如，商品已售罄就是緊急資訊，同樣，由于折扣或銷售而導致商品價格變動對于賣方或買方來說都是很重要的資訊，在這種情況下，我們可以在創建主題時將其設定為高優先級，這樣客戶端就可以毫不延遲地接收到相關通知，

　　發布訊息

　　在創建了主題后，發布者應用程式就可以使用 Publish 方法向主題發布訊息，為此，我們需要先通過指定主題名獲得主題實體，NCache 為發布訊息提供了以下兩種傳遞模式：

• All（默認）：將訊息傳遞給所有的訂閱者，當需要廣播資訊時，這個就很有用，

• Any：將訊息傳遞給任意一個訂閱者，此外，為了有效管理發布和訂閱快取的存盤空間，你還可以設定訊息的過期時間，

　　在下面的代碼中，發布者向主題 newProducts 廣播有關新商品的訊息，

// 前提條件：已經連上 NCache
// 已創建"newProducts"主題
string topicName = "newProducts"
// 獲取主題實體
ITopic productTopic = cache.MessagingService.GetTopic (topicName);
// 創建要放在訊息中傳遞的物件
Product product = FetchProductFromDB (10248);
// 用物件創建新訊息
var productMessage = new Message (product);
// 發布訊息，將選項設定為 
AllorderTopic.Publish (productMessage, DeliveryOption.All, true);

　訂閱主題

　　在創建了主題后，訂閱者應用程式就可以通過獲取訂閱來接收發布到主題的訊息，由于可以支持不同型別的訂閱，如果要進行非持久訂閱，可以使用 CreateSubscription 方法，如果要進行持久訂閱，可以使用 CreateDurableSubscription 方法，

　　下面的代碼展示了訂閱者應用程式如何訂閱 newProducts 主題，MessageReceived 回呼將在收到通知時執行預期操作，例如，訂閱者可以在收到銷售通知時在 MessageReceived 回呼中更新產品價格，

// 前提條件：已經連上 NCache
// 已創建"newProducts"主題
string topicName = "newProducts"
// 獲取主題實體
ITopic productTopic = cache.MessagingService.GetTopic (topicName);
// 訂閱 newProducts 主題
// 指定 MessageReceived 回呼
ITopicSubscription orderSubscriber = orderTopic.CreateSubscription (MessageReceived);

在上面的示例中，我們創建了一個非持久訂閱，此外，如果需要在重新連接時從訂閱的主題接收舊訊息，可以創建持久訂閱，

　　NCache 還提供了一種基于模式的訂閱方法，支持通過多個通配符來訂閱與模式匹配的單個或多個主題，

　　注冊通知

　　NCache 可以讓發布者知道訊息的狀態和主題的可用性，發布者應用程式可以注冊下面的通知：

• MessageDeliveryFailure：如果由于任何問題而無法傳遞訊息，則通知發布者，

• OnTopicDeleted：當主題被洗掉時通知發布者，以下是發布者注冊這兩種型別的通知的代碼，

// 你有一個主題實體 productTopic
// 注冊訊息傳遞失敗通知
productTopic.MessageDeliveryFailure += OnFailureMessageReceived;
//注冊主題洗掉通知
productTopic.OnTopicDeleted = TopicDeleted;

遵循以上這些步驟，一個基本的發布和訂閱訊息架構就可以被集成到任何 ASP.NET/.NET Core 應用程式中，

　　結論 　　

　　到目前為止，我們已經了解了 NCache 的發布和訂閱特性，我們來總結一下 Ncache Pub/Sub 在處理現有解決方案的局限性方面提供了哪些好處，

• 由于具有線性可伸縮性，NCache Pub/Sub 可以通過添加快取服務器和負載均衡來處理不斷增加的訂閱請求，伸縮對用戶是透明的，不會影響通信程序，因此，你可以很容易地使用 NCache Pub/Sub 來擴展系統的通信性能，

• NCache Pub/Sub 提供了持久訂閱、訊息傳遞重試和傳遞失敗通知，以避免訊息丟失，此外，NCache 的分布式和復制架構確保了 NCache 的高可用性，所有這些功能確保了可靠的通信，

• 由于 NCache 是基于記憶體的分布式快取，因此駐留在快取中的訊息存盤速度非常快，此外，NCache 允許快取中的資料過期并將其回收，從而智能地管理好存盤空間，NCache 的可擴展性、可靠性和存盤效率，以及發布和訂閱的松耦合和異步訊息傳遞模式，使得 NCache 的發布和訂閱特性在未來的 .NET/.NET Core 應用程式的分布式訊息傳遞方面具有很大的應用前景，

　　原文鏈接：

　　https://dzone.com/articles/pubsub-design-pattern-in-net-distributed-cache

本文來自博客園，作者：古道輕風，轉載請注明原文鏈接：https://www.cnblogs.com/88223100/p/pubsub-design-pattern-in-net-distributed-cache.html

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