list(列表)
Redis 的列表相当于 Java 语言里面的 LinkedList(双向链表),注意它是链表而不是数组。这意味着 list 的插入和删除操作非常快,时间复杂度为 O(1),但是索引定位很慢,时间复杂度为 O(n)。
当列表弹出了最后一个元素之后,该数据结构自动被删除,内存被回收。
Redis 的列表结构常用来做异步队列使用。将需要延后处理的任务结构体序列化成字符 串塞进 Redis 的列表,另一个线程从这个列表中轮询数据进行处理。
右边进左边出:队列
队列是先进先出的数据结构,常用于消息队列和异步逻辑处理,它会确保元素的访问顺序性。
127.0.0.1:6379> rpush books python java c#
(integer) 3
127.0.0.1:6379> llen books
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lpop books
"python"
127.0.0.1:6379> lpop books
"java"
127.0.0.1:6379> lpop books
"c#"
127.0.0.1:6379> lpop books
(nil)
右边进右边出:栈
栈是先进后出的数据结构,跟队列正好相反。拿Redis的列表数据结构做栈使用的业务场景并不多见。
127.0.0.1:6379> rpush books python java c#
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpop books
"c#"
127.0.0.1:6379> rpop books
"java"
127.0.0.1:6379> rpop books
"python"
127.0.0.1:6379> rpop books
(nil)
慢操作
lindex相当于Java链表的get(int index)方法,它需要对链表进行遍历,性能随着参数index增大而变差。
Itrim有两个参数start_index和end_index定义了一个区间,在这个区间内的值,Itrim要保留,区间之外的则通通砍掉,我们可以通过Itrim来实现一个定长的链表。
index可以为负数,index=-1表示倒数第一个元素,同理index=-2表示倒数第二个元素。
127.0.0.1:6379> rpush books python java c#
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lindex books 1 # O(n)慎用
"java"
127.0.0.1:6379> lrange books 0 -1 # 获取所有元素,O(n)慎用
1) "python"
2) "java"
3) "c#"
127.0.0.1:6379> ltrim books 1 -1 # O(n)慎用
OK
127.0.0.1:6379> lrange books 0 -1
1) "java"
2) "c#"
127.0.0.1:6379> ltrim books 1 0 # 这其实是清空了整个列表,因为区间范围长度为负
OK
127.0.0.1:6379> llen books
(integer) 0
快速列表
如果再深入一点,你会发现 Redis 底层存储的还不是一个简单的 linkedlist,而是称之为 快速链表 quicklist 的一个结构。
首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储,这个结构是 ziplist,也即是 压缩列表。它将所有的元素紧挨着一起存储,分配的是一块连续的内存。当数据量比较多的 时候才会改成 quicklist。因为普通的链表需要的附加指针空间太大,会比较浪费空间,而且 会加重内存的碎片化。比如这个列表里存的只是 int 类型的数据,结构上还需要两个额外的 指针 prev 和 next 。所以 Redis 将链表和 ziplist 结合起来组成了 quicklist。也就是将多个 ziplist 使用双向指针串起来使用(如上图)。这样既满足了快速的插入删除性能,又不会出现太大的空间冗余。
关于列表的内部结构实现,我们后面会详细介绍(Redis深度历险的5.3节和5.4节)
列表常用命令
- Lindex:通过索引获取列表中的元素。你也可以使用负数下标,以 -1 表示列表的最后一个元素, -2 表示列表的倒数第二个元素,以此类推。
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH mylist “World”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH mylist “Hello”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LINDEX mylist 0
“Hello”
redis 127.0.0.1:6379> LINDEX mylist -1
“World”
redis 127.0.0.1:6379> LINDEX mylist 3 # index不在 mylist 的区间范围内
(nil) - Rpush:用于将一个或多个值插入到列表的尾部(最右边)。如果列表不存在,一个空列表会被创建并执行 RPUSH 操作。
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “foo”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “bar”
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE mylist 0 -1
- “hello”
- “foo”
- “bar”
- Lrange:Lrange 返回列表中指定区间内的元素,区间以偏移量 START 和 END 指定。 其中 0 表示列表的第一个元素, 1 表示列表的第二个元素,以此类推。 你也可以使用负数下标,以 -1 表示列表的最后一个元素, -2 表示列表的倒数第二个元素,以此类推。
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH list1 “foo”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH list1 “bar”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LPUSHX list1 “bar”
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE list1 0 -1
- “foo”
- “bar”
- “bar”
- Rpoplpush:Rpoplpush 命令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。
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “foo”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “bar”
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> RPOPLPUSH mylist myotherlist
“bar”
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE mylist 0 -1
- “hello”
- “foo”
- Blpop:Blpop 命令移出并获取列表的第一个元素, 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。BLPOP LIST1 LIST2 … LISTN TIMEOUT
127.0.0.1:6379> Lrange mylist 0 -1
- “java”
- “redis”
- “MQ”
127.0.0.1:6379> blpop mylist 10 - “mylist”
- “java”
127.0.0.1:6379> blpop mylist 10 - “mylist”
- “redis”
127.0.0.1:6379> blpop mylist 10 - “mylist”
- “MQ”
127.0.0.1:6379> blpop mylist 10
(nil)
(10.01s)
- Brpop:Brpop 命令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。
- Brpoplpush:Brpoplpush 命令从列表中弹出一个值,将弹出的元素插入到另外一个列表中并返回它; 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。BRPOPLPUSH LIST1 ANOTHER_LIST TIMEOUT
127.0.0.1:6379> Rpush list1 “hello”
(integer) 1
127.0.0.1:6379> Brpoplpush list1 list2 5 # 5是设置的过期时间
“hello”
127.0.0.1:6379> Brpoplpush list1 list2 5
(nil)
(5.05s) - Lrem:Lrem 根据参数 COUNT 的值,移除列表中与参数 VALUE 相等的元素。
COUNT 的值可以是以下几种:
count > 0 : 从表头开始向表尾搜索,移除与 VALUE 相等的元素,数量为 COUNT 。
count < 0 : 从表尾开始向表头搜索,移除与 VALUE 相等的元素,数量为 COUNT 的绝对值。
count = 0 : 移除表中所有与 VALUE 相等的值。
LREM KEY_NAME COUNT VALUE
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “foo”
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> LREM mylist -2 “hello”
(integer) 2 - Llen:Llen 命令用于返回列表的长度。 如果列表 key 不存在,则 key 被解释为一个空列表,返回 0 。 如果 key 不是列表类型,返回一个错误。
LLEN KEY_NAME
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH list1 “foo”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH list1 “bar”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LLEN list1
(integer) 2 - Ltrim:Ltrim 对一个列表进行修剪(trim),就是说,让列表只保留指定区间内的元素,不在指定区间之内的元素都将被删除。
LTRIM KEY_NAME START STOP
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “foo”
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “bar”
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> LTRIM mylist 1 -1
OK
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE mylist 0 -1
- “hello”
- “foo”
- “bar”
- Lpop:Lpop 命令用于移除并返回列表的第一个元素。
LLEN KEY_NAME
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH list1 “foo”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH list1 “bar”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LPOP list1
“foo” - Lpushx:Lpushx 将一个或多个值插入到已存在的列表头部,列表不存在时操作无效。返回值是列表的长度。
LPUSHX KEY_NAME VALUE1.. VALUEN
其实就是多了一个list表不存在不创建插入失败功能。
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH list1 “foo”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LPUSHX list1 “bar”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LPUSHX list2 “bar”
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE list1 0 -1
- “foo”
- “bar”
- Linsert:Linsert 命令用于在列表的元素前或者后插入元素。 当指定元素不存在于列表中时,不执行任何操作。 当列表不存在时,被视为空列表,不执行任何操作。 如果 key 不是列表类型,返回一个错误。
LINSERT KEY_NAME BEFORE EXISTING_VALUE NEW_VALUE
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH list1 “foo”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH list1 “bar”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LINSERT list1 BEFORE “bar” “Yes”
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE mylist 0 -1
- “foo”
- “Yes”
- “bar”
- Rpop:Rpop 命令用于移除并返回列表的最后一个元素。
RPOP KEY_NAME
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “foo”
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “bar”
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> RPOP mylist
OK
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE mylist 0 -1
- “hello”
- “hello”
- “foo”
- Lset:Lset 通过索引来设置元素的值。
当索引参数超出范围,或对一个空列表进行 LSET 时,返回一个错误。
LSET KEY_NAME INDEX VALUE
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “foo”
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> LSET mylist 0 “bar”
OK
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE mylist 0 -1
1: “bar”
- “hello”
- “foo”
- “hello”
- Lpush:Lpush 命令将一个或多个值插入到列表头部。 如果 key 不存在,一个空列表会被创建并执行 LPUSH 操作。 当 key 存在但不是列表类型时,返回一个错误。在Redis 2.4版本以前的 LPUSH 命令,都只接受单个 value 值。
LPUSH KEY_NAME VALUE1.. VALUEN
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH list1 “foo”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH list1 “bar”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE list1 0 -1
- “foo”
- "bar
- Rpushx:Rpushx 命令用于将一个或多个值插入到已存在的列表尾部(最右边)。如果列表不存在,操作无效。
RPUSHX KEY_NAME VALUE1..VALUEN
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “hello”
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist “foo”
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> RPUSHX mylist2 “bar”
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE mylist 0 -1
- “hello”
- “foo”