redis学习-14- Redis list列表操作

褚师子书

1254人浏览 · 2023-04-24 12:26:32

褚师子书 · 2023-04-24 12:26:32 发布

10.list列表

Redis list（列表）是简单的字符串列表,相当于 Java 语言中的 LinkedList 结构，是一个链表而非数组，其插入、删除元素的时间复杂度为 O(1)，但是查询速度差，时间复杂度为 O(n)。
当向列表中添加元素值时，首先需要给这个列表指定一个 key 键，若是键不存在，建立新的链表，然后使用相应的命令，从列表的左侧（头部）或者右侧（尾部）来添加元素，这些元素会以添加时的顺序排列。一个列表最多可以包含 2^32 - 1 个元素（约 40 亿个元素），当列表弹出最后一个元素时，该结构会被自动删除。

链表的操做不管是头和尾效率都极高，但假如是对中间元素进行操做，效率就很差了

Redis 列表的底层存储结构，其实是一个被称为快速链表（quicklist）的结构。当列表中存储的元素较少时，Redis 会使用一块连续的内存来存储这些元素，这个连续的结构被称为 ziplist（压缩列表），它将所有的元素紧挨着一起存储。

压缩列表是 Redis 为节省内存而开发的，它是由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型数据结构，一个压缩列表了可以包含任意多个节点，每个节点都可以保存一个字符数组或者整数值。

而当数据量较大时，Redis 列表就会是用普通链表存储元素。Redis 之所以采用两种方法相结合的方式来存储元素。这是因为单独使用普通链表存储元素时，所需的空间较大，会造成存储空间的浪费。因此采用了链表和压缩列表相结合的方式，也就是 quicklist + ziplist，结构如下图：

在这里插入图片描述

上图所示，将多个 ziplist 使用双向指针串联起来，这样既能满足快速插入、删除的特性，又节省了一部分存储空间。
使用命令操作 Redis 列表。示例：如何从列表的左侧、右侧添加和弹出元素。

#从左侧头部插入元素
remote:0>lpush listcontext php java C++
"3"
remote:0>lpush listcontext php java C++
"6"
#查看插入的元素
remote:0>lrange listcontext 0 5
 1)  "C++"
 2)  "java"
 3)  "php"
 4)  "C++"
 5)  "java"
 6)  "php"
 #从右侧尾部插入元素
 remote:0>rpush listcontext dubbo c# lua
"9"
remote:0>rpush listcontext dubbo c# lua
"12"
#查看元素
remote:0>lrange listcontext 0 14
 1)  "C++"
 2)  "java"
 3)  "php"
 4)  "C++"
 5)  "java"
 6)  "php"
 7)  "C++"
 8)  "java"
 9)  "php"
 10)  "dubbo"
 11)  "c#"
 12)  "lua"
 13)  "dubbo"
 14)  "c#"
 15)  "lua"
 #在php前面插入元素
 remote:0>linsert listcontext before php vue
"8"
remote:0>lrange listcontext 0 7
 1)  "C++"
 2)  "java"
 3)  "sql"
 4)  "vue"
 5)  "php"
 6)  "dubbo"
 7)  "c#"
 8)  "lua"
 #从左侧弹出元素
 remote:0>lpop listcontext 
"C++"
 #从右侧弹出元素
 remote:0>rpop listcontext
"dubbo"

10.1 队列和栈实现

Redis 列表可以被当做栈、队列、阻塞队列来使用，栈和队列就是操作受限的线性表。如果列表的元素是“左进右出”那就是队列模型（一个一个进出理解）；如果元素是“右进右出”那就是栈模型（一个一个进出理解），示例如下：

如果key不存在，创建新的链表。
如果key存在，新增内容。
如果移除了所有值，空链表代表不存在！
在两边插入或者改动值，效率最高！操作中间元素，相对来说效率会低一点。

左进右出，LPUSH 命令将一个或多个值插入到列表头部（从左侧开始操作），如果有多个 value 值，那么各个 value 值按从左到右的顺序依次插入。

remote:0>lpush course c java ai
"3"

remote:0>rpop course
"c"

remote:0>rpop course
"java"

remote:0>rpop course
"ai"

右进左出

remote:0>rpush course c java ai
"3"
remote:0>lpop course
"c"
remote:0>lpop course
"java"
remote:0>lpop course
"ai"
remote:0>lpop course
null
remote:0>lrange course 0 2

右进右出

remote:0>rpush course c java ai
"3"
remote:0>rremote:0>pop course
"ai"
remote:0>rpop course
"java"
remote:0>rpop course
"c"
remote:0>rpop course
null

除上述模型外，Redis 的列表也常被用作异步队列。使用流程大致如下：一个线程将需要延时处理的任务序列化成字符串，并“塞”进 Redis 列表中，而另外一个线程则以轮询的方式从该列表中读取“任务”。作为消息队列队列、栈的特性可以替代mq进行使用。

list可以记录用户的最近浏览商品记录

10.2 常用命令汇总

List 是 Redis 中最常用数据类型之一（单值多value）。Redis 提供了诸多用于操作列表类型的命令，通过这些命令可以实现将一个元素添加到列表的头部，或者尾部等诸多操作。Redis不区分大小命令。

命令	说明
LPUSH key value1 [value2]	在列表头部插入一个或者多个值。
LRANGE key start stop	获取列表指定范围内的元素。
RPUSH key value1 [value2]	在列表尾部添加一个或多个值。
LPUSHX key value	当储存列表的 key 存在时，用于将值插入到列表头部。
RPUSHX key value	当存储列表的 key 存在时，用于将值插入到列表的尾部。
LINDEX key index	通过索引获取列表中的元素，都是从零开始。
LINSERT key before\|after pivot value	指定列表中一个元素在它之前或之后插入另外一个元素。
LREM key count value	表示从列表中left往right删除元素与 value 相等的元素。count 表示删除的数量，为 0 表示全部移除，返回的值为实际删除的数量。
LSET key index value	表示通过其索引设置列表中元素的值。
LTRIM key start stop	保留列表中指定范围内的元素值。
LPOP key	从列表的头部弹出元素，默认为第一个元素。
RPOP key	从列表的尾部弹出元素，默认为最后一个元素。
LLEN key	用于获取列表的长度。
RPOPLPUSH source destination	用于删除列表中的最后一个元素，然后将该元素添加到另一个列表的头部，并返回该元素值。
BLPOP key1 [key2 ] timeout	用于删除并返回列表中的第一个元素（头部操作），如果列表中没有元素，就会发生阻塞，直到列表等待超时或发现可弹出元素为止。
BRPOP key1 [key2 ] timeout	用于删除并返回列表中的最后一个元素（尾部操作），如果列表中没有元素，就会发生阻塞，直到列表等待超时或发现可弹出元素为止。
BRPOPLPUSH source destination timeout	从列表中取出最后一个元素，并插入到另一个列表的头部。如果列表中没有元素，就会发生阻塞，直到等待超时或发现可弹出元素时为止。

10.3 BLPOP命令

Redis BLPOP 命令是列表弹出元素的阻塞模式，当给定列表内没有任何元素可供弹出的时候，连接将被 BLPOP 命令阻塞，直到等待超时或发现可弹出元素为止。
当给定多个 key 时，按 key 的先后顺序依次检查各个列表，弹出第一个非空列表的头元素。命令可用版本：>= 2.0.0。 BLPOP 命令的基本语法如下：

BLPOP key [key ...] timeout

BLPOP 命令的返回值：如果列表为空，返回一个 null 。否则，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。命令演示:

remote:0>lpush course java c++ c#
"3"
#弹出列表中第一个元素，并返回存储它的key
remote:0>blpop course 5
 1)  "course"
 2)  "c#"
remote:0>blpop course 5
 1)  "course"
 2)  "c++"
remote:0>blpop course 5
 1)  "course"
 2)  "java"
#设置超时时间，否则将一直阻塞
remote:0>blpop course 5

10.4 BRPOP命令

BRPOP 命令是 RPOP 的阻塞模式，当给定列表内没有任何元素可供弹出的时候，连接将被 BRPOP 命令阻塞，直到等待超时或发现可弹出元素为止。
当给定多个 key 参数时，按参数 key 的先后顺序依次检查各个列表，弹出第一个非空列表的尾部元素。命令可用版本：>= 2.0.0.BRPOP 命令的基本语法如下：

BRPOP key [key ...] timeout

BRPOP 命令的返回值: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。否则，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。

remote:0>lpush course java c++ c#
"3"
remote:0>brpop course 5
 1)  "course"
 2)  "java"
remote:0>brpop course 5
 1)  "course"
 2)  "c++"
remote:0>brpop course 5
 1)  "course"
 2)  "c#"
remote:0>brpop course 5

10.5 BRPOPLPUSH命令

RPOPLPUSH 命令执行以下两步操作：首先将列表(source)中的最后一个元素(尾元素)弹出，并返回给客户端。然后将弹出的元素插入到另外一个指定的列表(destination)中，并作为该列表的的头元素。命令可用版本：>= 1.2.0。BPOPLPUSH 命令的基本语法如下：

非语法糖，语法糖是简写，这个组合命令保证原子性，不算简写

RPOPLPUSH source destination

如果 source 不存在，那么将返回 null，并且不再执行其他操作。如果 source 和 destination 相同，则列表中的表尾元素被移动到表头，并返回该元素，可以把这种特殊情况看做翻转列表操作。
BPOPLPUSH 命令的返回值被弹出的元素。

#创建列表并添加元素
remote:0>lpush course java c++ c#
"3"
remote:0>lrange course 0 2
 1)  "c#"
 2)  "c++"
 3)  "java"
#将course的尾部元素弹出，添加到web列表的头部
remote:0>rpoplpush course lesson
"java"
remote:0>rpoplpush course lesson
"c++"
remote:0>rpoplpush course lesson
"c#"
remote:0>rpoplpush course lesson
null
remote:0>lrange lesson 0 2
 1)  "c#"
 2)  "c++"
 3)  "java"
 
#如果 source 和 destination 相同，
remote:0>lpush course java c++ c#
"3"
remote:0>rpoplpush course lesson
"java"
 remote:0>lrange course 0 2
 1)  "c#"
 2)  "c++"
remote:0>lrange lesson 0 4
 1)  "java"
 2)  "c#"
 3)  "c++"
 4)  "java"

10.6 LINDEX命令

LINDEX 命令返回列表中，下标为 index 的元素且从上到下。命令可用版本：>= 1.0.0。LINDEX 命令的基本语法如下：

LINDEX key index

Redis LINDEX 命令的返回值：列表中下标为 index 的元素。如果 index 参数值超出列表的区间范围(out of range)，则返回null。命令演示

remote:0>lrange lesson 0 4
 1)  "java"
 2)  "c#"
 3)  "c++"
 4)  "java"
##下标为0的元素
remote:0>lindex lesson 0
"java"
##超出索引范围返回null
remote:0>lindex lesson 4
null
remote:0>lindex lesson 3
"java"

10.7 LINSERT命令

Redis LINSERT 命令将值 value 插入到列表 key 当中，位于值 pivot 之前或之后。
当 pivot (参照值)不存在于列表 key 时，不执行任何操作。当 key 不存在时， key 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。命令可用版本：>= 2.2.0。LINSERT 命令的基本语法如下：

 LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value

LINSERT 命令的返回值：如果命令执行成功，返回插入操作完成之后，列表的长度；如果没有找到 pivot ，返回 -1 。如果 key 不存在或为空列表，返回 0 。命令演示

#同时添加多个value
remote:0>lpush lesson java c# php
"3"
 #在c#之前添加提个值
remote:0>linsert lesson before c# php
"4"
 #在c#之后添加一个值
remote:0>linsert lesson after c# php
"5"
 #在redis之后添加一个值
remote:0>linsert lesson after c## php
"-1"
#浏览列表中所有元素
remote:0>lrange lesson 0 8
 1)  "php"
 2)  "php"
 3)  "c#"
 4)  "php"
 5)  "java"

10.8 LLEN命令

LLEN命令返回列表 key 的长度。如果 key 不是列表类型，返回一个错误。命令可用版本：>= 1.0.0。LLEN 命令的基本语法如下：

LLEN key

LLEN 命令的返回值列表 key 的长度。命令演示

remote:0>lrange lesson 0 8
 1)  "php"
 2)  "php"
 3)  "c#"
 4)  "php"
 5)  "java"
#查看长度
remote:0>llen lesson
"5"

10.9 LPOP命令

LPOP 命令移除并返回列表 key 的头元素。命令可用版本：>= 1.0.0。LPOP 命令的基本语法如下：

LPOP key

LPOP 命令的返回值是列表的头部的第一个元素。当 key 不存在时，则返回 null 。命令演示:

#同时添加多个value
remote:0>lpush lesson java c++ php
"3"
#添加重复的值
remote:0>lpush lesson java c++ php
"6"
#只添加一个值
remote:0>lpush lesson sql
"7"
#从左侧头部弹出第一个元素
remote:0>lpop lesson
"sql"

10.10 LPUSH、LPUSHX命令

LPUSH 命令将一个或多个值插入到列表头部（从左侧开始操作），如果有多个 value 值，那么各个 value 值按从左到右的顺序依次插入。如果 key 不存在，那么一个空列表会被自动创建并执行 LPUSH 操作；当 key 存在但不是列表类型时，则返回一个错误。命令可用版本：>= 1.0.0

注意：在 Redis 2.4 版本以前的 LPUSH 命令，都只接受单个 value 值。
左进右为顶；右进右为底

LPUSHX 命令，当且仅当 key 存在，并且类型为列表时，将值 value 插入到列表的头部。和 LPUSH 命令相反，当 key 不存在时， LPUSHX 命令什么也不执行。命令可用版本：>= 2.2.0
命令的基本语法如下：

#LPUSH 命令的基本语法如下：
LPUSH key value [value ...]  
#LPUSHX 命令的基本语法如下：
LPUSHX key value

LPUSH 命令的返回值：执行 LPUSH 命令后，返回列表中元数的的个数。即列表的长度。
LPUSHX 命令的返回值:表的长度。命令演示：

#同时添加多个value，左进右为顶；右进右为底
remote:0>lpush lesson java c++ php
"3"
#添加重复的值
remote:0>lpush lesson java c++ php
"6"
#只添加一个值
remote:0>lpush lesson sql
"7"
remote:0>set name zs
"OK"
#类型不符，name是字符串类型的key
remote:0>lpush name ls
"WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value"

#执行lpushx命令，添加成功并返回元素的个数
remote:0>lpushx lesson c#
"7"
#添加不存在的key，则失败
remote:0>lpushx lessons c#
"0"

10.11 LRANGE命令

Redis LRANGE 命令返回列表 key 中指定区间内的元素，区间以偏移量 start 和 stop 指定。
下标(index)参数 start 和 stop 都是以 0 开始，也就是说，以 0 表示列表的第一个元素，以 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。命令可用版本：>= 1.0.0

注意：LRANGE 命令是一个闭区间操作，取值范围包括 stop 值。它不同于 Python 的 range()函数。

Redis LRANGE 命令的基本语法如下：

LRANGE key start stop

LRANGE 命令的返回值：一个列表，包含指定区间内的元素。

#同时添加多个value
remote:0>lpush lesson java c++ php
"3"
#查看元素
remote:0>lrange lesson 0 8
 1)  "php"
 2)  "c++"
 3)  "java"

10.12 LREM命令

LREM 命令根据 count 的值，移除列表中与参数 value 相等的元素。命令可用版本：>= 1.0.0。场景：取关特定的值。
count 取值有以下几种情况：
- 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 命令的基本语法如下：

LREM key count value

LREM 命令的返回值被移除元素的数量。若 key 不存在时，则 LREM 命令总是返回 0 。

remote:0>lpush lesson java c++ php
"3"
remote:0>lpush lesson java c++ php
"6"
remote:0>lpush lesson java c++ php
"9"
#count决定删除数量，这里取其绝对值
remote:0>lrem lesson 2 php
"2"
remote:0>lrange lesson 0 20
 1)  "c++"
 2)  "java"
 3)  "c++"
 4)  "java"
 5)  "php"
 6)  "c++"
 7)  "java"
remote:0>lrem lesson -2 java
"2"
remote:0>lrange lesson 0 20
 1)  "c++"
 2)  "java"
 3)  "c++"
 4)  "php"
 5)  "c++"

10.13 LSET 命令

LSET 命令能够将列表中下标为 index 的元素的值设置为 value。当 index 参数超出范围，或对一个空列表( key 不存在)进行 LSET 时，将会返回一个错误。命令可用版本：>= 1.0.0。LSET 命令的基本语法如下：

LSET key index value

LSET 命令的返回值：操作成功返回 ok ，否则返回错误信息。命令演示

remote:0>lrange lesson 0 20
 1)  "c++"
 2)  "java"
 3)  "c++"
 4)  "php"
 5)  "c++"
#更改值
remote:0>lset lesson 0 C#
"OK"
remote:0>lrange lesson 0 10
 1)  "C#"
 2)  "java"
 3)  "c++"
 4)  "php"
 5)  "c++"
#index 参数超出范围
remote:0>lset lesson 8 C#
"ERR index out of range"

10.14 LTRIM命令

LTRIM 命令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，然后再赋值给key。命令可用版本：>= 1.0.0。LTRIM 命令的基本语法如下：

 LTRIM key start stop

注意：如果 start 的值大于列表的最大长度，或者 start > stop，那么 LTRIM 命令会将整个列表清空，并返回一个空列表。

LTRIM 命令的返回值操作成功返回 ok ，否则返回错误信息。命令演示

remote:0>lrange lesson 0 10
 1)  "C#"
 2)  "java"
 3)  "c++"
 4)  "php"
 5)  "c++"
 #裁剪元素只保留三个元素
remote:0>ltrim lesson 1 3
"OK"
#查看结果
remote:0>lrange lesson 0 10
 1)  "java"
 2)  "c++"
 3)  "php"