3.redis数据类型之List

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2023年09月06日 23:45 · 阅读数 14

List-列表类型:L&R

列表类型：有序、可重复

Arraylist和linkedlist的区别

Arraylist是使用数组来存储数据，特点：查询快、增删慢

Linkedlist是使用双向链表存储数据，特点：增删快、查询慢，但是查询链表两端的数据也很快。

Redis的list是采用来链表来存储的，所以对于redis的list数据类型的操作，是操作list的两端数据来操作的。

命令

向列表左边增加元素:lpush key:val1 val2

127.0.0.1:6379>lpush list:1 1 2 3
(integer) 3

向列表右边增加元素:rpush key:val1 val2

127.0.0.1:6379>rpush list:1 4 5 6
(integer) 3

查看列表:LRANGE key start stop

LRANGE命令是列表类型最常用的命令之一，获取列表中的某一片段，将返回start、stop之间的所有元素（包含两端的元素），索引从0开始。索引可以是负数，如：“-1”代表最后边的一个元素。

语法：LRANGE key start stop
获取下标0-2的元素 前闭后闭
127.0.0.1:6379> lrange list1 0 2
1) "2"
2) "1"
3) "4"

 这里需要注意的是，list的索引从0开始大家知道，但是取全部list的值时，结束索引需要设置为-1，也可以设置成list长度减1
127.0.0.1:6379> lrange l:list 0 -1
1) "6"
2) "5"
3) "2"
4) "2"

从列表两端弹出元素:LPOP key&RPOP key

LPOP命令从列表左边弹出一个元素，会分两步完成：

第一步是将列表左边的元素从列表中移除

第二步是返回被移除的元素值。

语法：
LPOP key
RPOP key
127.0.0.1:6379> lpop list:1
"3“
127.0.0.1:6379> rpop list:1
"6“

获取列表中元素的个数LLEN key

语法：LLEN key
127.0.0.1:6379> llen list:1
(integer) 2

删除列表中指定的值 LREM key count value

LREM命令会删除列表中前count个值为value的元素，返回实际删除的元素个数。根据count值的不同，该命令的执行方式会有所不同： 
当count>0时， LREM会从列表左边开始删除。 
当count<0时， LREM会从列表后边开始删除。 
当count=0时， LREM删除所有值为value的元素。 
删除2个值为1的元素
语法：LREM key count value
127.0.0.1:6379> lrem list1 2 1
(integer) 2

获得/设置指定索引的元素值LINDEX key index

获得指定索引的元素值
语法：LINDEX key index
127.0.0.1:6379> lindex list 2
"1"

设置指定索引的元素值
语法：LSET key index value
127.0.0.1:6379> lset list 2 2
OK

只保留列表指定范围元素:LTRIM key start stop

只保留start - stop 之间的元素
语法：LTRIM key start stop
127.0.0.1:6379> lrange l:list 0 -1
1) "6"
2) "5"
3) "0"
4) "2"
127.0.0.1:6379> ltrim l:list 0 2
OK
127.0.0.1:6379> lrange l:list 0 -1
1) "6"
2) "5"
3) "0"

向列表中插入元素LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value

该命令首先会在列表中从左到右查找值为pivot的元素，然后根据第二个参数是BEFORE还是AFTER来决定将value插入到该元素的前面还是后面。 

语法：LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "3"
2) "2"
3) "1"

将值为4的元素插入到3后面
127.0.0.1:6379> linsert list after 3 4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "3"
2) "4"
3) "2"
4) "1"

将A列表最后一个元素移到B列表RPOPLPUSH source destination

用于移除列表的最后一个元素，并将该元素添加到另一个列表并返回。

语法：RPOPLPUSH source destination

127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "3"
2) "4"
3) "2"
4) "1"
127.0.0.1:6379> rpoplpush list newlist 
"1"
127.0.0.1:6379> lrange newlist 0 -1
1) "1"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "3"
2) "4"
3) "2"

移出并获取列表的最后一个元素(阻塞):Brpop

移出并获取列表的最后一个元素，如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。

redis 127.0.0.1:6379> BRPOP LIST1 LIST2 .. LISTN TIMEOUT

假如在指定时间内没有任何元素被弹出，则返回一个 nil 和等待时长。反之，返回一个含有两个元素的列表，第一个元素是被弹出元素所属的 key ，第二个元素是被弹出元素的值。

redis> DEL list1 list2
(integer) 0
redis> RPUSH list1 a b c
(integer) 3
redis> BRPOP list1 list2 0
1) "list1"
2) "c"

将A列表最后一个元素移到B列表(阻塞)Brpoplpush

命令从列表中取出最后一个元素，并插入到另外一个列表的头部；如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。假如在指定时间内没有任何元素被弹出，则返回一个 nil 和等待时长。反之，返回一个含有两个元素的列表，第一个元素是被弹出元素的值，第二个元素是等待时长。

redis 127.0.0.1:6379> BRPOPLPUSH LIST1 ANOTHER_LIST TIMEOUT 
# 非空列表

redis> BRPOPLPUSH msg reciver 500
"hello moto"                        # 弹出元素的值
(3.38s)                             # 等待时长

redis> LLEN reciver
(integer) 1

redis> LRANGE reciver 0 0
1) "hello moto"


# 空列表

redis> BRPOPLPUSH msg reciver 1
(nil)
(1.34s)

应用场景:大容量&更新频率不高&的静态列表

商品评论列表

思路

在Redis中创建商品评论列表

用户发布商品评论，将评论信息转成json存储到list中。

用户在页面查询评论列表，从redis中取出json数据展示到页面。

定义商品评论列表key

商品编号为1001的商品评论key【items: comment:1001】

每日排行榜:某个时间段数据固定榜单

　list类型的lrange命令可以分页查看队列中的数据。可将每隔一段时间计算一次的排行榜存储在list类型中，如京东每日的手机销量排行、学校每次月考学生的成绩排名、斗鱼年终盛典主播排名等，下图是酷狗音乐“K歌擂台赛”的昨日打擂金曲排行榜，每日计算一次，存储在list类型中，接口访问时，通过page和size分页获取打擂金曲。

list类型的lpush命令和lrange命令能实现最新列表的功能，每次通过lpush命令往列表里插入新的元素，然后通过lrange命令读取最新的元素列表，如朋友圈的点赞列表、评论列表。

　　但是，并不是所有的最新列表都能用list类型实现，因为对于频繁更新的列表，list类型的分页可能导致列表元素重复或漏掉，举个例子，当前列表里由表头到表尾依次有（E，D，C，B，A）五个元素，每页获取3个元素，用户第一次获取到（E，D，C）三个元素，然后表头新增了一个元素F，列表变成了（F，E，D，C，B，A），此时用户取第二页拿到（C，B，A），元素C重复了。可以尾插头拿 即 左边插入从右边拿。
　　只有不需要分页（比如每次都只取列表的前5个元素）或者更新频率低（比如每天凌晨更新一次）的列表才适合用list类型实现。
　　对于需要分页并且会频繁更新的列表，需用使用有序集合sorted set类型实现。
　　另外，需要通过时间范围查找的最新列表，list类型也实现不了，也需要通过有序集合sorted set类型实现，如以成交时间范围作为条件来查询的订单列表。之后在介绍有序集合sorted set类型的应用场景时会详细介绍sorted set类型如何实现最新列表。

　　那么问题来了,对于排行榜和最新列表两种应用场景,list类型能做到的sorted set类型都能做到,list类型做不到的sorted set类型也能做到,那为什么还要使用list类型去实现排行榜或最新列表呢，直接用sorted set类型不是更好吗?
　　原因是sorted set类型占用的内存容量是list类型的数倍之多（之后会在容量章节详细介绍），对于列表数量不多的情况，可以用sorted set类型来实现，比如上文中举例的打擂金曲排行榜，每天全国只有一份，两种数据类型的内存容量差距可以忽略不计，但是如果要实现某首歌曲的翻唱作品地区排行榜，数百万的歌曲，300多个地区，会产生数量庞大的榜单，或者数量更加庞大的朋友圈点赞列表，就需要慎重地考虑容量的问题了。

底层数据结构压缩列表和双向链表

在版本3.2之前，Redis 列表list使用两种数据结构作为底层实现：

压缩列表ziplist
双向链表linkedlist
因为双向链表占用的内存比压缩列表要多，所以当创建新的列表键时，列表会优先考虑使用压缩列表，并且在有需要的时候，才从压缩列表实现转换到双向链表实现。

ziplist

ziplist 是一个特殊的双向链表 特殊之处在于：没有维护双向指针:prev next；而是存储上一个 entry的长度和当前entry的长度，通过长度推算下一个元素在什么地方。牺牲读取的性能，获得高效的存储空间，因为(简短字符串的情况)存储指针比存储entry长度更费内存。这是典型的“时间换空间”。

ziplist使用局限性 字段、值比较小，才会用ziplist。

压缩列表ziplist存储结构 ziplist使用连续的内存块，每一个节点（entry）都是连续存储的；

1.ziplist可以通过data header计算出当前entry的结束位置，也就能得到下一个entry的起始位置，正向遍历

2.ziplist可以通过length of previous entry计算出上一个entry的起始位置,反向遍历

压缩列表转化成双向链表条件

创建新列表时 redis 默认使用 redis_encoding_ziplist 编码，当以下任意一个条件被满足时，列表会被转换成 redis_encoding_linkedlist 编码：

试图往列表新添加一个字符串值，且这个字符串的长度超过 server.list_max_ziplist_value （默认值为 64字节）。
ziplist 包含的节点超过 server.list_max_ziplist_entries （默认值为 512 ）。

注意：这两个条件是可以修改的，在 redis.conf 中：

list-max-ziplist-value 64 
list-max-ziplist-entries 512

linkedlist

当链表entry数据超过512、或单个value 长度超过64字节，底层就会转化成linkedlist编码； linkedlist是标准的双向链表，Node节点包含prev和next指针，可以进行双向遍历；还保存了 head 和 tail 两个指针，因此，对链表的表头和表尾进行插入的复杂度都为 (1) —— 这是高效实现 LPUSH 、 RPOP、 RPOPLPUSH 等命令的关键。

转载自:https://juejin.cn/post/7269743983189213220