List 列表类型
列表类型是用来存储多个有序的字符串,如图1所示,a、b、c、d、e 五个元素从左到右组成了一
个有序的列表,列表中的每个字符串称为元素(element),一个列表最多可以存储 2^32 - 1 个元
素。在 Redis 中,可以对列表两端插入(push)和弹出(pop),还可以获取指定范围的元素列表、获取指定索引下标的元素等(如图所示)。列表是一种比较灵活的数据结构,它可以
充当栈和队列的角色,在实际开发上有很多应用场景。
列表类型的特点:
1. 列表中的元素是有序的,这意味着可以通过索引下标获取某个元素或者某个范围的元素列表,例如要获取图的第 5 个元素,可以执行 lindex user:1:messages 4 或者倒数第 1 个元素,lindex
user:1:messages -1 就可以得到元素 e。
2. 区分获取和删除的区别,例如图中的 lrem 1 b 是从列表中把从左数遇到的前 1 个 b 元素删
除,这个操作会导致列表的长度从 5 变成 4;但是执行 lindex 4 只会获取元素,但列表长度是不会变化的。
3. 列表中的元素是允许重复的,例如图 2-21 中的列表中是包含了两个 a 元素的。
基本命令
LPUSH
将一个或者多个元素从左侧放入(头插)到 list 中。
语法:
LPUSH key element [element ...]
返回值:插入后 list 的长度。
示例:
LPUSHX
在 key 存在时,将一个或者多个元素从左侧放入(头插)到 list 中。不存在,直接返回
语法:
LPUSHX key element [element ...]
返回值:插入后 list 的长度。
示例:
RPUSH
将一个或者多个元素从右侧放入(尾插)到 list 中。
语法:
RPUSH key element [element ...]
返回值:插入后 list 的长度。
示例:
RPUSHX
在 key 存在时,将一个或者多个元素从右侧放入(尾插)到 list 中。
语法:
RPUSHX key element [element ...]
返回值:插入后 list 的长度。
示例:
LRANGE
获取从 start 到 end 区间的所有元素,左闭右闭。
语法:
LRANGE key start stop
返回值:指定区间的元素。
示例:
LPOP
从 list 左侧取出元素(即头删)。
语法:
LPOP key
返回值:取出的元素或者 nil。
示例:
RPOP
从 list 右侧取出元素(即尾删)。
语法:
RPOP key
返回值:取出的元素或者 nil。
示例:
LREM
删除列表中对应的元素。
语法:
LREM key count element
# count 代表想要删除元素的个数
count > 0:移除等于从头移动到尾的元素。
count < 0:移除从尾部移动到头部的元素。
count = 0:删除所有等于element的元素。
# element 代表要删除的值
LTRIM
获取指定区间的值,并将区间外的值删除。
语法:
LTRIM key start stop
示例:
LSET
根据指定下标,修改元素。
语法:
LSET key index element
示例:
LINDEX
获取从左数第 index 位置的元素。
语法:
LINDEX key index
返回值:取出的元素或者 nil。
示例:
LINSERT
在特定位置插入元素。
语法:
LINSERT key <BEFORE | AFTER> pivot element
返回值:插入后的 list 长度。
示例:
LLEN
获取 list 长度。
语法:
LLEN key
返回值:list 的长度。
示例:
阻塞版本的理解
blpop 和 brpop 是 lpop 和 rpop 的阻塞版本,和对应非阻塞版本的作用基本一致,除了
1. 在列表中有元素的情况下,阻塞和非阻塞表现是一致的。但如果列表中没有元素,非阻塞版本会理解返回 nil,但阻塞版本会根据 timeout,阻塞一段时间,期间 Redis 可以执行其他命令,但要求执行该命令的客户端会表现为阻塞状态
2. 命令中如果设置了多个键,那么会从左向右进行遍历键,一旦有一个键对应的列表中可以弹出素,命令立即返回。
3. 如果多个客户端同时对一个键执行 pop,则最先执行命令的客户端会得到弹出的元素。
BLPOP
LPOP 的阻塞版本。
语法:
BLPOP key [key ...] timeout
返回值:取出的元素或者 nil。
示例:
BRPOP
RPOP 的阻塞版本。
语法:
BRPOP key [key ...] timeout
返回值:取出的元素或者 nil。
示例:
阻塞等待列表,只要有一个列表存在数据就直接返回,不查看其他列表有没有数据;
内部编码
列表类型的内部编码有两种:
• ziplist(压缩列表):当列表的元素个数小于 list-max-ziplist-entries 配置(默认 512 个),同时列表中每个元素的长度都小于 list-max-ziplist-value 配置(默认 64字节)时,Redis 会选用ziplist 来作为列表的内部编码实现来减少内存消耗。
• linkedlist(链表):当列表类型无法满足 ziplist 的条件时,Redis 会使用 linkedlist 作为列表的内部实现。
1)当元素个数较少且没有大元素时,内部编码为 ziplist:
2)当元素个数超过 512 时,内部编码为 linkedlist:
3)当某个元素的长度超过 64字节时,内部编码为 linkedlist:
quicklist 相当于是 链表 和 压缩列表 的结合整体还是一个链表,链表的每个节点,是一个压缩列表,每个压缩列表,都不让它太大,同时再把多个压缩列表通过链式结构连起来;
使用场景
消息队列
如图所示,Redis 可以使用 lpush + brpop 命令组合实现经典的阻塞式生产者-消费者模型队
列,生产者客户端使用 lpush 从列表左侧插入元素,多个消费者客户端使用 brpop 命令阻塞式 地从队列中 "争抢" 队首元素。通过多个客户端来保证消费的负载均衡和高可用性。
分频道的消息队列
如图所示,Redis 同样使用 lpush + brpop 命令,但通过不同的键模拟频道的概念,不同的消费
者可以通过 brpop 不同的键值,实现订阅不同频道的理念。
多个列表 / 频道 这种场景非常常见的,日常使用的一些程序:抖音。有一个通道,来传输短视频数
据,还可以有一个通道,来传输弹幕,还可以有频道,来传输 点赞、转发、收藏数据还可以有频道来传输 评论 数据搞成多个频道,就可以在某种数据发生问题的时候不会对其他数据造成影响.(解耦合)
微博 Timeline
每个用户都有属于自己的 Timeline(微博列表),现需要分页展示文章列表。此时可以考虑使用列
表,因为列表不但是有序的,同时支持按照索引范围获取元素。
1)每篇微博使用哈希结构存储,例如微博中 3 个属性:title、timestamp、content:
2)向用户 Timeline 添加微博,user:<uid>:mblogs 作为微博的键:
3)分页获取用户的 Timeline,例如获取用户 1 的前 10 篇微博:
💡 选择列表类型时,请参考:
同侧存取(lpush + lpop 或者 rpush + rpop)为栈
异侧存取(lpush + rpop 或者 rpush + lpop)为队列