【Redis】解码Redis中的list类型,基本命令,内部编码方式以及适用的场景
📚️前言
🌟🌟🌟精彩读导
本次我们将全面剖析Redis的核心技术要点,包括其丰富的数据类型体系、高效的编码方式以及秒级响应的性能奥秘。对于渴望深入理解Redis底层机制的技术爱好者,这是一次难得的学习机会!
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目录
📚️前言
📚️1.初识list
📚️2.命令
2.1lpush & rpush
2.2lrange
2.3lpushx & rpushx
2.4lindex & linsert
2.5llen
2.6lrem & ltrim
2.7lset
2.8blpop & brpop
📚️3.内部编码
3.1ziplist & linkedlist(旧版本)
3.2quicklist
📚️4.list类型应用场景
4.1存储信息
4.2作为消息队列
📚️5.总结
📚️1.初识list
大致的结构就是如下所示:
注意:list内部的编码方式不是一个简单的数组,而是更接近于我们的双端队列(deque)
这里的list头部以及尾部都能高效的插入或者是删除元素,可以把这里的list当成双端队列来使用,其中的lpush,lpop就是list命令中的一部分
📚️2.命令
2.1lpush & rpush
作用:指定一个或者多个元素头插的方式插入list中,“l”就是left,“r”就是right,所以这里的意思就是左边插入元素还是右边插入元素:
lpush key element1 element2 ....
具体的演示如下所示:
可以发现,左插入就是头插法,右边插入就是尾插法;并且这里的lrange的作用就是获取list的指定范围的元素
2.2lrange
作用:查看指定范围的元素
lrange key start stop
注意:这里的start就是开始位置,end就是结束位置,当然这里的end也是可以支持负数的
具体的演示如下所示:
当我们的下标不合法时,就会返回一个空的数组~~~
2.3lpushx & rpushx
作用:当key存在时,进行一个或者多个的头插,这里可以理解为列表的更新
lpushx key element element2
演示如下:
可以看到,在key不存在的情况下,这里的插入操作就是失效的~~~,就理解为更新操作即可
2.4lindex & linsert
作用:
lindex根据给定的下标,来获取我们对应下标的元素,若下标不合法,那么返回就是nil
linsert给定列表的基准下标,在下标之前还是之后进行指定元素的插入操作
命令:
lindex key index
linsert key <before | after> pivot element
具体的演示如下:
可以看到在插入操作的时候,我们这里的返回值就是插入成功之后的长度~~~
2.5llen
作用:获取列表的长度
llen key
小编这里就不演示了,比较简单这个命令
2.6lrem & ltrim
作用:
lrem:指定删除列表中某个元素的值,并指定删除的个数
ltrim:指定保存的范围,范围外面的进行删除(闭区间)
命令:
lrem key count element
ltrim key start stop
具体的演示如下:
当我们的count为正数的时候:
当我们的count为负数的时候:
当我们的count为0的时候:
总结:
count > 0 : 从左往右 删除对应个数
count < 0 : 从右往左 删除对应个数
count = 0 :删除全部指定元素
2.7lset
作用:根据下标来修改元素,范围不合法会提示越界异常
lset key index element
演示如下:
设置成功返回“OK”
2.8blpop & brpop
作用:
多了阻塞的功能如果list中没有数据,就会产生阻塞,直到存在数据
使用brpop blpop这里是可以显示设置我们的阻塞时间(不一定是无休止的等待)
注意:命令中设置了多个键,那么会从左到右进行遍历,一旦有一个键对应的列表可以弹出元素,命令立即返回
注意:如果多个客户端同时多一键键执行pop,那么先执行命令的客户端会得到弹出元素
命令:
blpop key [key] timeout
小编这里演示一下吧:
这里我们打开两个redis客户端,然后一个客户端进行阻塞出弹出功能:
接下来我们立即在另一个客户端下执行列表的插入操作,那么右边客户端就可以获取弹出这个元素:
注意:我们返回的结果就是一个二元组,一方面是告诉我们的当前的数据是来自那个key,一方面是告诉我们取得的数据是啥
当然我们可以针对多个key进行操作,即那个列表先插入,那个列表的值就先弹出
📚️3.内部编码
3.1ziplist & linkedlist(旧版本)
小编在之前的就已经讲解过了,关于ziplist的操作
ziplist:把数据按照更紧凑的压缩形式进行表示的,节省空间,但是元素个数多了,操作的效率会越来越低(涉及到计算获取位置,解压缩操作消耗时间)
linkedlist:当列表类型无法满足ziplist的条件时,redis会使用linkedList作为列表内部的实现,优点就是快速,但是不节省空间
执行如下命令:
然后我们可以发现:
list-max-listpack-size -2
作用:控制列表(List)类型内部使用 listpack 的最大容量(listpack 是 Redis 7.0 后取代 ziplist 的新结构)。
取值含义:-2:表示每个 listpack 节点最大为 4 KB(默认值)。
正整数(如 4096):表示每个 listpack 节点最大为 指定字节数(单位为字节)。
动态转化逻辑:
当列表元素增多时,Redis 会将列表拆分为多个 listpack 节点组成的 quicklist(双向链表)。若单个 listpack 节点大小超过此阈值,会自动分裂为两个节点。
所以这是旧版本的哦~~~
3.2quicklist
quicklist:是链表和压缩列表的结合,整体还是一个链表,链表的节点就是一个压缩列表;
每个压缩列表都不会太大(存储一部分元素)同时把多个压缩列表通过链式结构连接起来
所以它综合了ziplist以及linkedList的优点;
这里我们可以使用:
object encoding key
来查看我们列表的内部编码,小编就不再进行演示~~~
📚️4.list类型应用场景
4.1存储信息
假如,有一张mysql的表:
那么我们redis的构造就是如下:
这表名,我们的redis虽然很快,但是在表的建立,以及一些简单的条件筛选上不如mysql
4.2作为消息队列
由于我们的brpop以及blpop都有阻塞的功能,那么就可以实现简单的消息队列的操作;
谁先执行这个brpop,这就能拿到这个新来的元素
假设消费者执行顺序是1 2 3,
当新元素到达之后,首先是消费者1拿到元素,然后
从brpop中返回,此时消费者1还想获取就得重新执行brpop
此时再来一个新的元素过来,就是消费者2进行获取
.............(达到了轮询效果)
多频道阻塞队列
多频道,在某种数据发生问题的时候,可以缩小bug出现范围并且不会对其他数据造成影响~~~
📚️5.总结
本文系统讲解了Redis中List数据类型的关键知识点:
- 数据结构:采用双端队列结构,支持高效的头尾操作
- 核心命令:详细解析lpush/rpush、lrange、blpop等18个常用命令及使用场景
- 编码演进:从ziplist+linkedlist到7.0版本优化的quicklist实现
- 典型应用:包括关系型数据缓存、多消费者消息队列等实战场景
- 性能优化:通过listpack配置参数调整存储效率
通过具体命令演示和内部机制分析,帮助开发者深入掌握Redis List的高效使用技巧。
🌅🌅🌅~~~~最后希望与诸君共勉,共同进步!!!
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