redis中List列表常见命令及使用场景

前言

列表类型是用来存储多个有序的字符串，如图2-19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2-19和图2-20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。

图2-19列表两端插入和弹出操作

图2-20列表的获取、删除等操作

列表类型的特点:

第一、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2-20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。

第二、区分获取和删除的区别，例如图2-20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。

第三、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。

图2-21列表中允许有重复元素

1.常见命令

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 ...] 

命令有效版本: 1.0.0之后

时间复杂度:只插入一个元素为0(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的长度。

示例:

redis> LPUSH mylist "world"
(integer) 1
redis> LPUSH mylist "hello"
(integer) 2
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "hello"
2) "world"

LPUSHX

在key存在时，将-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 ...] 

命令有效版本: 2.0.0之后

时间复杂度:只插入一个元素为0(1), 插入多个元素为0(N), N为插入元素个数.

返回值:插入后list的长度。

示例:

redis> LPUSH mylist "World"
(integer) 1
redis> LPUSHX mylist "Hello"
(integer) 2
redis> LPUSHX myotherlist "Hello"
(integer) 0
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "Hello"
2) "World"
redis> LRANGE myotherlist 0 -1
(empty array)

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 ...] 

命令有效版本: 1.0.0之后

时间复杂度:只插入一个元素为0(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的长度。

示例:

redis> RPUSH mylist "world"
(integer) 1
redis> RPUSH mylist "hello"
(integer) 2
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "world"
2) "hello"

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 ...] 

命令有效版本: 2.0.0之后

时间复杂度:只插入一个元素为0(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的长度。

示例:

redis> RPUSH mylist "World"
(integer) 1
redis> RPUSHX mylist "Hello"
(integer) 2
redis> RPUSHX myotherlist "Hello"
(integer) 0
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "World"
2) "Hello"
redis> LRANGE myotherlist 0 -1
(empty array)

LRANGE

获取从start到end区间的所有元素，左闭右闭。

语法:

LRANGE key start stop 

命令有效版本: 1.0.0之后

时间复杂度: O(N)

返回值:指定区间的元素。

示例:

redis> RPUSH mylist "one"
(integer) 1
redis> RPUSH mylist "two"
(integer) 2
redis> RPUSH mylist "three"
(integer) 3
redis> LRANGE mylist 0 0
1) "one"
redis> LRANGE mylist -3 2
1) "one"
2) "two"
3) "three"
redis> LRANGE mylist -100 100
1) "one"
2) "two"
3) "three"
redis> LRANGE mylist 5 10
(empty array)

LPOP

从list左侧取出元素(即头删)。

语法:

LPOP key 

命令有效版本: 1.0.0之后

时间复杂度: O(1)

返回值:取出的元素或者nilo 

示例:

redis> RPUSH mylist "one" "two" "three" "four" "five"
(integer) 5
redis> LPOP mylist
"one"
redis> LPOP mylist
"two"
redis> LPOP mylist
"three"
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "four"
2) "five" 

RPOP

从list右侧取出元素(即尾删)。

语法:

RPOP key 

命令有效版本: 1.0.0之后

时间复杂度: 0(1)

返回值:取出的元素或者nil。

示例:

redis> RPUSH mylist "one" "two" "three" "four" "five"
(integer) 5
redis> RPOP mylist
"five"
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "one"
2) "two"
3) "three"
4) "four"

LINDEX

获取从左数第index位置的元素。

语法:

LINDEX key index

命令有效版本: 1.0.0之后

时间复杂度: O(N)

返回值:取出的元素或者nil。

示例:

redis> LPUSH mylist "World"
(integer) 1
redis> LPUSH mylist "Hello"
(integer) 2
redis> LINDEX mylist 0
"Hello"
redis> LINDEX mylist -1
"World"
redis> LINDEX mylist 3
(nil)

LINSERT

在特定位置插入元素。

语法:

LINSERT key <BEFORE | AFTER> pivot element 

命令有效版本: 2.2.0之后

时间复杂度: O(N)

返回值:插入后的list长度。

示例:

redis> RPUSH mylist "Hello"
(integer) 1
redis> RPUSH mylist "World"
(integer) 2
redis> LINSERT mylist BEFORE "World" "There"
(integer) 3
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "Hello"
2) "There"
3) "World"

LLEN

获取list长度。

语法:

LLEN key 

命令有效版本: 1.0.0之后

时间复杂度: 0(1)

返回值: list 的长度。

示例:

redis> LPUSH mylist "World"
(integer) 1
redis> LPUSH mylist "Hello"
(integer) 2
redis> LLEN mylist
(integer) 2

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户端会表现为阻塞状态(如图2-22所示)。 

●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。

●如果多个客户端同时多一个键执行pop,则最先执行命令的客户端会得到弹出的元素。

图2-22阻塞版本的blpop和非阻塞版本lpop的区别

BLPOP

LPOP的阻塞版本。

语法:

BLPOP key [key ...] timeout 

命令有效版本: 1.0.0 之后

时间复杂度: 0(1)

返回值:取出的元素或者nil。

示例:

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

BRPOP

RPOP的阻塞版本。.

语法:

BRPOP key [key ...] timeout 

命令有效版本: 1.0.0 之后

时间复杂度: 0(1)

返回值:取出的元素或者nil。

示例:

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

命令小结

有关列表的命令已经介绍完毕，表2-5是这些命令的作用和时间复杂度,开发人员可以参考。

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:

127.0.0.1:6379> rpush listkey e1 e2 e3
OK
127.0.0.1:6379> object encoding listkey
"ziplist"

2)当元素个数超过512时，内部编码为linkedlist: 

127.0.0.1:6379> rpush listkey e1 e2 e3 ... 省略 e512 e513
OK
127.0.0.1:6379> object encoding listkey
"linkedlist"

3)当某个元素的长度超过64字节时，内部编码为linkedlist:

127.0.0.1:6379> rpush listkey "one string is bigger than 64 bytes ... 省略 ..."
OK
127.0.0.1:6379> object encoding listkey
"linkedlist"

2.使用场景

消息队列

如图2-22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2-23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。

图2-23 Redis分频道阻塞消息队列模型

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:

hmset mblog:1 title xx timestamp 1476536196 content xxxxx
...
hmset mblog:n title xx timestamp 1476536196 content xxxxx

2)向用户Timeline添加微博，user:<uid>:mblogs 作为微博的键:

lpush user:1:mblogs mblog:1 mblog:3
...
lpush user:k:mblogs mblog:9

3)分页获取用户的Timeline,例如获取用户1的前10篇微博:

keylist = lrange user:1:mblogs 0 9
for key in keylist {
    hgetall key
}

此方案在实际中可能存在两个问题: 

1. 1 + n问题。即如果每次分页获取的微博个数较多，需要执行多次hgetall操作,此时可以考虑使用pipeline (流水线)模式批量提交命令，或者微博不采用哈希类型，而是使用序列化的字符串类型，使用mget获取。

2.分裂获取文章时，lrange 在列表两端表现较好，获取列表中间的元素表现较差，此时可以考虑将列表做拆分。

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(Ipush + rpop或者rpush + lpop)为队列

总结

到此这篇关于redis中List列表常见命令及使用场景的文章就介绍到这了,更多相关redis List列表内容请搜索程序员之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持程序员之家！

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