Redis入门第六讲——讲一讲Redis五大数据类型中的list（列表）

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2023-02-27 10:35 18阅读 0赞

# 概述 #

在Redis中，list类型是按照插入顺序排序的字符串链表，它和数据结构中的普通链表一样，我们可以在其头部（left）和尾部（right）添加新的元素。在插入时，如果该键并不存在，那么Redis将会为该键创建一个新的链表。与此相反，如果链表中所有的元素均被移除，那么该键也将会被从数据库中删除。**list中可以包含的最大元素数量是4294967295**。

从元素插入和删除的效率视角来看，如果我们是在链表的两头插入或删除元素，那么这将会是非常高效的操作，即使链表中已经存储了百万条记录，该操作也可以在常量时间内完成。然而需要说明的是，如果元素插入或删除操作是作用于链表中间，那么这将会是非常低效的。相信对于有良好数据结构基础的开发者而言，这一点并不难理解。

面试时经常会遇到一个面试题，那就是你能说说ArrayList和LinkedList它俩之间的区别吗？回想一下，是不是这样的？

1.  ArrayList使用数组方式存储数据，所以根据索引查询数据速度会很快，而新增或者删除元素时需要设计到位移操作，所以会比较慢；
2.  LinkedList使用双向链接方式存储数据，每个元素都记录前后元素的指针，所以插入、删除数据时只是更改前后元素的指针指向即可，这样速度就会非常快，然而通过下标查询元素时需要从头开始索引，所以会比较慢。

上面讲到了双向链表这种数据结构，没学过这种数据结构的同学，可能不知道在双向链表中是如何插入数据（节点）的，所以我画了下面一个双向链表添加节点的示意图，希望对你有些许帮助。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
那么又是如何在双向链表中是删除数据（节点）的呢？请看下面的双向链表删除节点的示意图。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
说了那么多，其实Redis中的list类型可以看成是双向链表这种存储结构，如下图所示。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

# 常用命令 #

## 两端添加 ##

### lpush key values\[value1 value2 ···\] ###

在指定key所关联的list的头部插入所有的values，如果该key不存在，那么该命令在插入之前会创建一个与该key关联的空链表，之后再向该链表的头部插入数据。如果插入成功，那么就会返回元素的个数。  
![在这里插入图片描述][20200716225823655.png]

### rpush key values\[value1 value2 ···\] ###

在该list的尾部添加元素。例如，  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 查看列表 ##

### lrange key start end ###

获取链表中从start到end的元素的值，start、end从0开始计数，但也可以为负数，若为-1则表示链表尾部的元素，-2则表示倒数第二个元素，依次类推…  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

## 两端弹出 ##

### lpop key ###

返回并弹出指定key所关联的链表中的第一个元素，即头部元素。如果该key不存在，那么返回nil；若key存在，则返回链表的头部元素。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

### rpop key ###

从尾部弹出元素。例如，  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

## 获取列表中元素的个数 ##

### llen key ###

返回指定key所关联的链表中的元素的数量。例如，  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

## 其他 ##

### lpushx key value ###

仅当参数中指定的key存在时，向其关联的list的头部插入value。如果不存在，那么将不进行插入。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

### rpushx key value ###

### lrem key count value ###

删除count个值为value的元素，如果count大于0，那么从头向尾遍历并删除count个值为value的元素；如果count小于0，那么从尾向头遍历并删除；如果count等于0，那么删除链表中所有等于value的元素。你可以按照下面所示的步骤来演示一下该命令。

第一步，初始化数据，如下图所示。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
第二步，从头向尾删除2个值为3的元素。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
第三步，从尾向头删除2个值为1的元素。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
第四步，删除所有值等于2的元素。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]

### lset key index value ###

设置链表中的index脚标的元素值，0代表链表的头元素，-1代表链表的尾元素。若操作链表的脚标不存在则抛异常。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]

### linsert key before|after pivot value ###

在pivot元素前或者后插入value这个元素。例如，  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]

### rpoplpush resource destination ###

将链表中的尾部元素弹出并添加到另一个链表的头部，这有点类似于循环操作。例如，现在有如下两个链表：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]  
如果我们想要将mylist右端弹出，然后压入到mylist2的头部，那么就应该像下面这样做。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]  
如果我们想要将mylist2右端弹出，然后压入到其头部，那么就应该像下面这样做。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 18]

# 使用场景 #

这里我只讲一下`rpoplpush resource destination`命令的使用场景。Redis链表经常会被用于消息队列的服务，以完成多程序之间的消息交换。假设一个应用程序正在执行lpush操作向链表中添加新的元素，我们通常将这样的程序称之为`生产者（Producer）`，而另外一个应用程序正在执行rpop操作从链表中取出元素，我们称这样的程序为`消费者（Consumer）`。

如果此时，消费者程序在取出消息元素后立刻崩溃，由于该消息已经被取出且没有被正常处理，那么我们就可以认为该消息已经丢失，由此可能会导致业务数据丢失，或业务状态的不一致等现象的发生。然而通过使用rpoplpush命令，消费者程序在从主消息队列中取出消息之后再将其插入到备份队列中，直到消费者程序完成正常的处理逻辑后再将该消息从备份队列中删除。同时我们还可以提供一个守护进程，当发现备份队列中的消息过期时，可以重新将其再放回到主消息队列中，以便其它的消费者程序继续处理。

我想大家可能会看得云里雾里，不知所云，所以我画了下面一个图来帮助大家理解，希望对大家能有些许帮助。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3llcmVueXVhbl9wa3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 19]  
不理解也没关系，可能只有等到我们接触到这个场景之后，才会有所理解，到时候再回过头来看一下，说不定你会有新的感悟喔！

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