Redis：List类型

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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 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⻆⾊，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lindexuser:1:messages4或者倒数第1个元素，lindexuser: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lrem1b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⻓度从5变成4；但是执⾏lindex4只会获取元素，但列表⻓度是不会变化的。

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

🔥 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：

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：

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 ...]

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：

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 ...]

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：

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

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

时间复杂度：O(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> LPOP mylist
"one"
redis> LPOP mylist
"two"
redis> LPOP mylist
"three"
redis> LRANGE mylist 0 -1
1）"four"
1）"five"

🦋 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：

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

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

时间复杂度：O(N)
返回值：插⼊后的list⻓度。
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⻓度。
语法：

LLEN key

时间复杂度：O(1)
返回值：list的⻓度。
⽰例：

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

🦋 LREM

rem 的意思是 remove，所以意思很明显，就是要移出某个元素

lrem key count element

127.0.0.1:6379> lrem key1 1 2222
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lrem key1 2 5
(integer) 1

count 表示的是要删除多少个元素，其中返回值表示的是删除成功的个数

🦋 ltrim

ltrim key start stop

该命令表示的意思是保留 start 到 stop 之间的元素，其他元素全部删除

🦋 lset

lset key index element

这个命令的意思是根据下标进行修改元素

🔥 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。

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

时间复杂度：O(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

时间复杂度：O(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

表2-5列表命令

🔥 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⻓度都⼩于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. 当某个元素的⻓度超过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"

🦋 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。

图2-22Redis阻塞消息队列模型

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2-23Redis分频道阻塞消息队列模型

微博Timeline

每个⽤⼾都有属于⾃⼰的Timeline（微博列表），现需要分⻚展⽰⽂章列表。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::mblogs作为微博的键：

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

3. 分⻚获取⽤⼾的Timeline，例如获取⽤⼾1的前10篇微博：

keylist = lrange user:1:mblogs 0 9for 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。即如果每次分⻚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（lpush+rpop或者rpush+lpop）为队列

🔥 共勉

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