【Redis】List

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List 列表

List 列表

列表类型是用来存储多个有序的字符串

如下图所示，a、b、c、d、e 五个元素从左到右组成了一个有序的列表，列表中的每个字符串称为元素（element），一个列表最多可以存储 (2³²-1) 个元素。

在 Redis 中，可以对列表两端插入（push）和弹出（pop），还可以获取指定范围的元素列表、获取指定索引下标的元素等

列表是一种比较灵活的数据结构，它可以充当栈和队列的角色，在实际开发中有很多应用场景。

在这里插入图片描述

列表类型的特点：

列表中的元素是有序的，这意味着可以通过索引下标获取某个元素或者某个范围的元素列表，例如要获取图 2-20 的第 5 个元素，可以执行 lindex user:1:messages 4 或者倒数第 1 个元素，lindex user:1:messages -1 就可以得到元素 e。
区分获取和删除的区别，例如图 2-20 中的 lrem 1 b 是从列表中把从左数遇到的前 1 个 b 元素删除，这个操作会导致列表的长度从 5 变成 4；但是执行 lindex 4 只会获取元素，但列表长度是不会变化的。
列表中的元素是允许重复的，例如图 2-21 中的列表中是包含了两个 a 元素的。

key：user:1:messages ，value 中包含重复的 a 元素。

命令

LPUSH

功能：将一个或者多个元素从左侧放入（头插）到 list 中。
语法：LPUSH key element [element ...]
命令有效版本：1.0.0 之后
时间复杂度：只插入一个元素为 O(1)，插入多个元素为 O(N)，N 为插入元素个数。
返回值：插入后 list 的长度。
示例：

redis> LPUSH mylist "world"
(integer) 1
redis> LPUSH mylist "hello"
(integer) 2
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "hello"
2) "world"

LPUSHX

功能：在 key 存在时，将一个或者多个元素从左侧放入（头插）到 list 中。不存在，直接返回。
语法：LPUSHX key element [element ...]
命令有效版本：2.0.0 之后
时间复杂度：只插入一个元素为 O(1)，插入多个元素为 O(N)，N 为插入元素个数。
返回值：插入后 list 的长度。
示例：

redis> LPUSH mylist "World"
(integer) 1
redis> LPUSHX mylist "Hello"
(integer) 2
redis> LPUSHX myotherlist "Hello"
(integer) 0
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "Hello"
2) "World"
redis> LRANGE myotherlist 0 -1
(empty array)

RPUSH

功能：将一个或者多个元素从右侧放入（尾插）到 list 中。
语法：RPUSH key element [element ...]
命令有效版本：1.0.0 之后
时间复杂度：只插入一个元素为 O(1)，插入多个元素为 O(N)，N 为插入元素个数。
返回值：插入后 list 的长度。
示例：

redis> RPUSH mylist "world"
(integer) 1
redis> RPUSH mylist "hello"
(integer) 2
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "world"
2) "hello"

RPUSHX

功能：在 key 存在时，将一个或者多个元素从右侧放入（尾插）到 list 中。
语法：RPUSHX key element [element ...]
命令有效版本：2.0.0 之后
时间复杂度：只插入一个元素为 O(1)，插入多个元素为 O(N)，N 为插入元素个数。
返回值：插入后 list 的长度。
示例：

redis> RPUSH mylist "World"
(integer) 1
redis> RPUSHX mylist "Hello"
(integer) 2
redis> RPUSHX myotherlist "Hello"
(integer) 0
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "World"
2) "Hello"
redis> LRANGE myotherlist 0 -1
(empty array)

LRANGE

功能：获取从start到end区间的所有元素，左闭右闭。
语法：LRANGE key start stop
命令有效版本：1.0.0之后
时间复杂度：O(N)
返回值：指定区间的元素。
示例：

redis> RPUSH mylist "one"
(integer) 1
redis> RPUSH mylist "two"
(integer) 2
redis> RPUSH mylist "three"
(integer) 3
redis> LRANGE mylist 0 0
1) "one"
redis> LRANGE mylist -3 2
1) "one"
2) "two"
3) "three"
redis> LRANGE mylist -100 100
1) "one"
2) "two"
3) "three"
redis> LRANGE mylist 5 10
(empty array)

LPOP

功能：从list左侧取出元素（即头删）。
语法：LPOP key
命令有效版本：1.0.0之后
时间复杂度：O(1)
返回值：取出的元素或者nil。
示例：

redis> RPUSH mylist "one" "two" "three" "four" "five"
(integer) 5
redis> LPOP mylist
"one"
redis> LPOP mylist
"two"
redis> LPOP mylist
"three"
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "four"
2) "five"

RPOP

功能：从list右侧取出元素（即尾删）。
语法：RPOP key
命令有效版本：1.0.0之后
时间复杂度：O(1)
返回值：取出的元素或者nil。
示例：

redis> RPUSH mylist "one" "two" "three" "four" "five"
(integer) 5
redis> RPOP mylist
"five"
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "one"
2) "two"
3) "three"
4) "four"

LINDEX

功能：获取从左数第index位置的元素。
语法：LINDEX key index
命令有效版本：1.0.0之后
时间复杂度：O(N)
返回值：取出的元素或者nil。
示例：

redis> LPUSH mylist "World"
(integer) 1
redis> LPUSH mylist "Hello"
(integer) 2
redis> LINDEX mylist 0
"Hello"
redis> LINDEX mylist -1
"World"
redis> LINDEX mylist 3
(nil)

LINSERT

功能：在特定位置插入元素。
语法：LINSERT key <BEFORE | AFTER> pivot element
命令有效版本：2.2.0之后
时间复杂度：O(N)
返回值：插入后的list长度。
示例：

redis> RPUSH mylist "Hello"
(integer) 1
redis> RPUSH mylist "World"
(integer) 2
redis> LINSERT mylist BEFORE "World" "There"
(integer) 3
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "Hello"
2) "There"
3) "World"

LLEN

功能：获取list长度。
语法：LLEN key
命令有效版本：1.0.0之后
时间复杂度：O(1)
返回值：list的长度。
示例：

redis> LPUSH mylist "World"
(integer) 1
redis> LPUSH mylist "Hello"
(integer) 2
redis> LLEN mylist
(integer) 2

阻塞版本命令

blpop和brpop是lpop和rpop的阻塞版本，和对应非阻塞版本的作用基本一致，除了：

在列表中有元素的情况下，阻塞和非阻塞表现是一致的。但如果列表中没有元素，非阻塞版本会理解返回nil，但阻塞版本会根据timeout阻塞一段时间，期间Redis可以执行其他命令，但要求执行该命令的客户端会表现为阻塞状态。
命令中如果设置了多个键，那么会从左向右进行遍历键，一旦有一个键对应的列表中可以弹出元素，命令立即返回。
如果多个客户端同时对多个键执行pop，则最先执行命令的客户端会得到弹出的元素。

BLPOP

功能：LPOP的阻塞版本。
语法：BLPOP key [key …] timeout
命令有效版本：1.0.0之后
时间复杂度：O(1)
返回值：取出的元素或者nil。
示例：

redis> EXISTS list1 list2
(integer) 0
redis> RPUSH list1 a b c
(integer) 3
redis> BLPOP list1 list2 0
1) "list1"
2) "a"

BRPOP

功能：RPOP的阻塞版本。
语法：BRPOP key [key …] timeout
命令有效版本：1.0.0之后
时间复杂度：O(1)
返回值：取出的元素或者nil。
示例：

redis> DEL list1 list2
(integer) 0
redis> RPUSH list1 a b c
(integer) 3
redis> BRPOP list1 list2 0
1) "list1"
2) "c"

命令小结

有关列表的命令已经介绍完毕，表2-5是这些命令的作用和时间复杂度，开发人员可以参考。

操作类型	命令	时间复杂度
添加	rpush key value [value …]	O(k)，k是元素个数
	lpush key value [value …]	O(k)，k是元素个数
	lpushx key value [value …]	O(k)，k是元素个数
	linsert key before	O(n)，n是pivot距离头/尾的距离
查找	lrange key start end	O(s+n)，s是start偏移量，n是start到end的范围
	lindex key index	O(n)，n是索引的偏移量
	llen key	O(1)
删除	lpop key	O(1)
	rpop key	O(1)
	lrem key count value	O(k)，k是元素个数
	ltrim key start end	O(k)，k是元素个数
修改	lset key index value	O(n)，n是索引的偏移量
阻塞操作	blpop brpop	O(1)

内部编码

列表类型的内部编码有两种：

ziplist（压缩列表）：当列表的元素个数小于list-max-ziplist-entries配置（默认512个），同时列表中每个元素的长度都小于list-max-ziplist-value配置（默认64字节）时，Redis会选用ziplist来作为列表的内部编码实现来减少内存消耗。
linkedlist（链表）：当列表类型无法满足ziplist的条件时，Redis会使用linkedlist作为列表的内部实现。

下面是内部编码转换示例：

当元素个数较少且没有大元素时，内部编码为ziplist：

127.0.0.1:6379> rpush listkey e1 e2 e3
OK
127.0.0.1:6379> object encoding listkey
"ziplist"

当元素个数超过512时，内部编码为linkedlist：

127.0.0.1:6379> rpush listkey e1 e2 e3 ... 省略 ... e512 e513
OK
127.0.0.1:6379> object encoding listkey
"linkedlist"

当某个元素的长度超过64字节时，内部编码为linkedlist：

127.0.0.1:6379> rpush listkey "one string is bigger than 64 bytes ... 省略 ..."
OK
127.0.0.1:6379> object encoding listkey
"linkedlist"