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- Redis 中的列表(list)相当于 数组 或者 顺序表
- 列表 (list)约定最左侧的元素下标为?0,且支持使用 负数下标
注意:
- list 内部的编码方式,并非是一个简单的数组,而是类似于?"双端队列"(deque)
- 这种设计使得 list 两侧均能进行高效的插入删除,且时间复杂度均为?O(1)
List 类型特点
1、列表中的元素都是有序的
- 有序的含义 要根据上下文进行区分
- 有的时候谈到有序指的是 升序 或 降序,有的时候谈到有序指的是 顺序很关键
- 此处列表中的元素都是有序的,指的是 列表中的顺序很关键
- 即把列表元素位置颠倒、顺序调换,此时得到的 新?list 和 旧?list 是不等价的
注意:
- 同一个词该如何理解,需要结合上下文、结合具体场景
实例理解
- 栈/堆(数据结构、操作系统、JVM)
- 同步(同步和互斥 、 同步和异步)
2、列表中的元素允许重复
- Redis 中 hash 类型,其 field 不能重复
小总结:
- Redis 的典型应用场景就是作为消息队列,最早的时候就是通过 list 类型来实现的
- 但后来 Redis 又提供了 stream 类型来专门针对消息队列
LPUSH
- 将 一个 或 多个 元素从左放入到 list 中,相当于头插
- lpush ——> left push
语法:
lpush key element [element ...]
时间复杂度:
- O(1)
返回值:
- 插入后 list 的长度
实例理解
- 该列表中 元素 4 在最前面,因为?lpush 相当于 头插
注意:
- 如果当前 key 已存在,且 key 对应的 value 类型不为?list,则?lpush 命令将报错
LPUSHX
- 当 key 存在时,将一个或多个元素从左侧放入 到 list 中,相当于头插
- 当 key 不存在时,则直接返回 0?
- lpushx ——> left?push exists
语法:
lpushx key element [element ...]
时间复杂度:
- O(1)
返回值:
- 插入后 list 的长度
实例理解
RPUSH
- 将 一个 或 多个 元素从右侧放入到 list 中,相当于尾插
- rpush ——> right push
语法:
rpush key element [element ...]
时间复杂度:
- O(1)
返回值:
- 插入后 list 的长度
实例理解
- 该列表中 元素 1?在最前面,因为 rpush 相当于 尾插
RPUSHX
- 当 key 存在时,将一个或多个元素从右侧放入 到 list 中,相当于尾插
- 当 key 不存在时,则直接返回 0
- rpushx ——> right push exists
语法:
rpush key element [element ...]
实例理解
LRANGE
用于查看 list 中指定范围的元素
?语法:
lrange key start stop
- 此处描述的区间为?闭区间,且下标支持负数
时间复杂度:
- O(N)
实例理解
注意点一:
- 此处的序号是专门给结果集使用的序号 和 list 下标无关
- 可以看到,当我们进行 hash 操作时,也会得到这种带有序号的结果集
- 此处的序号仅仅是标识下标返回元素的顺序 和 下标无关
- hash 类型就没有下标的概念
注意点二:
- 当使用 lrange 命令返回指定范围的元素时
- 如果提供的下标超出了列表下标范围,这时 lrange 命令会如何处理呢?
答案:
- 如果给定区间非法,如超出下标
- lrange 命令将尽可能的获取到给定区间的元素,不会报错!
LPOP
- ?从 list 左侧取出元素,相当于 头删
语法:
lpop key
时间复杂度:
- O(1)
返回值:
- 取出的元素或者 nil
实例理解
RPOP
- 从 list 右侧取出元素,相当于 尾删
语法:
rpop key
时间复杂度:
- O(1)
返回值:
- 取出的元素或者 nil
实例理解
注意:
- 在当前?redis 5 版本中,LPOP 和 RPOP 命令是没有 count 参数的
- 但?redis 6.2 版本之后,新增了?count 参数,描述了一次要删 count 个元素
小总结:
- list 是一个双端队列,即两头插入、删除元素均十分高效,时间复杂度为?O(1)
- 搭配使用 rpush 和 lpop 就相当于 队列
- 搭配使用 rpush 和 rpop 就相当于 栈
LINDEX
- 用于获取从左数第 index 位置的元素
语法:
lindex key index
时间复杂度:
- O(N)
- 此处 N 指的是 list 中的元素个数
返回值:
- 如果下标非法,返回 nil?
实例理解
LINSERT
- 用于在特定位置插入元素
语法:
linsert key <before | after> pivot element
时间复杂度:
- O(N)
- 此处的N表示列表的长度
返回值:
- 插入后 新 list 的长度
实例理解
注意:
- 万一要插入的列表中 基准值存在多个怎么办?
回答:
- linsert 在进行插入时,会根据基准值先找到其对应的位置
- 寻找顺序为从左往右,找到第一个符合基准值的位置打止
LREM
- 用来删除指定元素
语法:
lrem key count element
- count 代表要删除的个数,element 代表要删除的值
时间复杂度:
- O(N+M)
- N 为列表的长度,M 为要删除元素的个数,此处 M 一般不会很大,可视为O(N)
返回值:
- 被移除的元素数量
实例理解
- ?如果 count > 0 相当于在列表中从左往右找 删除 count 个 element
- 如果 count <?0 相当于在列表中从右往左找 删除 count 个 element
- 如果 count = 0 相当于 删除列表中 所有的 element
LTRIM
- 用于保留列表中 指定范围的元素,移除范围外的元素
?语法:
ltrim key start stop
- 保留 [start ,stop] 区间的元素,即区间外面两边的元素就直接被删除了
时间复杂度:
- O(N)
- N 为要删除元素的个数
返回值:
- 命令执行成功则返回 OK
实例理解
LSET
- 用于根据下标修改对应元素
语法:
lset key index element
时间复杂度:
- O(N)
返回值:
- 命令执行成功则返回 OK
实例理解
注意:
- 相较于 lindex 命令,其能很好的处理下标越界问题,如果下标越界则直接返回 nil
- 但 lset 命令对于下标越界,其会直接报错
- 而不会像 JavaScript?语言,动态地扩展列表 并在给定下标位置插入元素
- 阻塞:当前的线程 不走了,代码不继续执行了,会在满足一定的条件之后,被唤醒
blpop、brpop 这俩个命令是?lpop、rpop 俩个命令的阻塞版本
阻塞版本 和 非阻塞版本的区别
1、如果 list 中存在 元素,blpop、brpop 命令和 lpop、rpop 命令作用完全相同,但如果 list 中为空, blpop 和 brpop 便会产生阻塞,一直阻塞到队列不为空为止
- brpop 和 blpop 会根据设置的超时时间?timeout 进行阻塞等待,即 执行该命令的 redis 客户端将会阻塞,但在这期间 redis 服务器可以执行其他redis 客户端发来的命令
注意:
- 使用 brpop、blpop 命令时,需显式地设置阻塞时间
- 虽然此处的 brpop 和 blpop 看起来好像耗时很久,但 redis 服务器不会产生因此而产生任何负面影响
2、blpop、brpop 命令可设置多个键,将根据设置的键从左向右进行遍历,一旦有一个键对应的列表中可以弹出元素,命令立即返回
3、如果多个客户端同时对一个键执行 pop 命令,则最先执行命令的客户端将得到弹出元素
注意:
- 无论?pop 命令是否为阻塞命令,均满足第三条特性
实例理解
- 此处理解?blpop、brpop 命令和 lpop、rpop 命令 的区别
a、当列表不为空时:
- lpop user:1:messages 得到 x 元素
- blpop user:1:messages 得到 x 元素
- 二者行为一致
b、当列表不为空时,且五秒内无新元素加入
- lpop user:1:messages 立即得到 nil
- blpop user:1:messages 5 执行命令 5 秒后得到 nil
- 二者行为不一致
c、当列表不为空时,且五秒内有新元素加入
- lpop user:1:messages 立即得到 nil
- blpop user:1:messages 5 执行命令,直到新元素加入,得到新元素
- 二者行为不一致
BLPOP & BRPOP
- LPOP & RPOP 的阻塞版本
- 前缀 b ——> block (阻塞)
注意:
- redis 中的 list 也相当于 阻塞队列一样
- 线程安全是通过单线程模型支持的
- 阻塞,则只支持 队列为空 的情况,不考虑 队列满
?语法:
blpop key [key ...] timeout brpop key [key ...] timeout
重点理解:
- 此处我们可以指定 一个 key 或 多个 key,每个 key 都需对应为?list 类型
- 如果这些 key 对应的?list 有任何一个非空,blpop & rlpop?命令便会按照指定?key 的顺序进行遍历
- 直到有一个 key 对应的?list 非空,就将该 list 头或尾 的元素给获取到,并立即返回该元素给客户端
- 如果这些 key 对应的?list 均为空,此时就会根据设置的 timeout?超时时间,进行阻塞等待,等待其他客户端往这些 key 对应的?list 中插入元素
- 进而获取到对应 key 的 list,返回该 list 的 头 或 尾 元素给客户端
注意:
- 此处的 超时时间 timeout,单位为 秒
- Redis 6 版本之后,允许超时时间设置成 小数,但 Redis 5 版本中超时时间,得为整数
时间复杂度:
- O(1)
实例理解
1)针对一个 非空的列表进行操作
- 返回的结果相当于一个 二元组
- 该返回结果 告诉我们当前元素来自于哪个 key 的同时也告诉了我们弹出的元素值是什么
2)针对一个空的列表进行操作
3)针对多个 key 进行操作
小总结:
- Redis 可使用?blpop & brpop 命令 作为消息队列
- 虽然这俩命令可以在一定程度上满足 消息队列 的需求
- 但整体来说,对于一些复杂的消息处理场景中,这俩命令还是有一定的局限性