【Redis】List类型

目录

List列表

命令

LPUSH

LPUSHX

RPUSH 

RPUSHX

LRANGE

LPOP

RPOP

LINDEX

LINSERT

LLEN

lrem

ltrim

lset

阻塞版本命令

BLPOP

BRPOP 

内部编码

使用场景

消息队列

分频道的消息队列

作为栈或者队列

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List列表

列表类型是⽤来存储多个有序的字符串，如图下图所示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列表、获取指定索引下标的元素等。列表是⼀种⽐较灵活的数据结构，它可以充当栈和队列的⻆⾊，在实际开发上有很多应⽤场景。

列表类型的特点：

• 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
• 区分获取和删除的区别
• 列表中的元素是允许重复的

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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 ...]

时间复杂度：只插⼊⼀个元素为 O(1), 插⼊多个元素为 O(N), N 为插⼊元素个数.

返回值：插⼊后 list 的⻓度。

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 ...]

时间复杂度：只插⼊⼀个元素为 O(1), 插⼊多个元素为 O(N), N 为插⼊元素个数.

返回值：插⼊后 list 的⻓度。

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 ...]

时间复杂度：只插⼊⼀个元素为 O(1), 插⼊多个元素为 O(N), N 为插⼊元素个数.

返回值：插⼊后 list 的⻓度。

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 ...]

时间复杂度：只插⼊⼀个元素为 O(1), 插⼊多个元素为 O(N), N 为插⼊元素个数.

返回值：插⼊后 list 的⻓度。

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

时间复杂度：O(N)

返回值：指定区间的元素。

⽰例：

说明：

• 在C++中，下标超出范围，一般认为这是一个”未定义行为“；可能会导致程序崩溃，也可能会得到一个不合法的数据，还可能会得到一个看起来合法但是是错误的数据，也有可能恰好的到一个符合要求的数据；缺点：程序员不一定在第一时间发现问题；优点：效率非常高
• 在Java中，下标超出范围，一般会抛出异常，多出一步合法下标的验证 缺点：效率或者速度相比C++比较慢 优点：出现问题能够及时发现
• 在Redis中并没有采用上述两种设定，Redis的做法是直接尽可能的获取到给定区间的元素，如果区间非法，比如超出下标就会尽可能的获取对应的内容

LPOP

从 list 左侧取出元素（即头删）。

语法：

LPOP key

时间复杂度：O(1)

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

时间复杂度：O(1)

返回值：取出的元素或者 nil。

⽰例：

LINDEX

获取从左数第 index 位置的元素。

语法：

LINDEX key index

时间复杂度：O(N)

返回值：取出的元素或者 nil。

⽰例：

说明：并没有RINDEX命令，如果我们想从左边开始获取元素，可以让index设置为负数； 

LINSERT

在特定位置插⼊元素。

语法：

LINSERT key <BEFORE | AFTER> pivot element

时间复杂度：O(N)

返回值：插⼊后的 list ⻓度。

⽰例： 

LLEN

获取 list ⻓度。

语法：

LLEN key

时间复杂度：O(1)

返回值：list 的⻓度。

⽰例：

lrem

删除指定个数的指定元素

语法：

LERM key count element

时间复杂度：O(K)

返回值：删除元素的个数

示例：

说明：

• 当count>0时，从list的左边开始删除
• 当count<0时，从list的右边开始删除
• 当count=0时，删除 list中的所有元素 

ltrim

保留start和stop之间区间的内的元素（区间外面两边的元素就直接被删除了）

语法：

LTRIM key start stop

时间复杂度：O(K)

返回值：执行成功返回OK

示例：

lset

根据下标修改元素

语法：

LSET key index element

时间复杂度：O(N)

返回值：执行成功返回OK

示例：

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阻塞版本命令

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：

• 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⼾端会表现为阻塞状态。
• 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元素，命令⽴即返回。
• 如果多个客⼾端同时多⼀个键执⾏ pop，则最先执⾏命令的客⼾端会得到弹出的元素。

BLPOP

LPOP的阻塞版本

语法：

 BLPOP key [key ...] timeout

时间复杂度：O(1)

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

时间复杂度：O(1)

返回值：取出的元素或者 nil。

示例：和上面BLPOP的用法相似就不演示了

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内部编码

在Redis 5版本中，List的内部编码主要是quicklist。quicklist是Redis 3.2版本引入的一种新的数据结构，它是ziplist和linkedlist的结合体，旨在更好地平衡内存使用和访问速度。

quicklist通过维护一个双向链表，链表的每个节点都是一个ziplist。这种设计使得quicklist既能够像ziplist一样节省内存（因为ziplist会将多个元素压缩存储在一起），又能够像linkedlist一样快速地在两端进行插入和删除操作（因为linkedlist的双向特性）。

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使用场景

消息队列

如下图所⽰，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，⽣产者客⼾端使⽤ lpush 从列表左侧插⼊元素，多个消费者客⼾端使⽤ brpop 命令阻塞式地从队列中"争抢" 队⾸元素。通过多个客⼾端来保证消费的负载均衡和⾼可⽤性。

Redis阻塞消息队列模型

分频道的消息队列
 

如下图所⽰，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。

Redis分频道阻塞消息队列模型

作为栈或者队列

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

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今天对Resid中list列表类型的分享到这就结束了，希望大家读完后有很大的收获，也可以在评论区点评文章中的内容和分享自己的看法；个人主页还有很多精彩的内容。您三连的支持就是我前进的动力，感谢大家的支持！！!