redis list

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redis 列表的简单操作和使用

底层实现

quicklist实现

list操作的时间复杂度

更多实际使用场景

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redis 列表的简单操作和使用

redis列表类型内部是适用 双向列表(double linked list)

优点：首尾插入，查找操作是比较快的

缺点：在大量元素中查找中间某个元素就会比较慢，因为是通过索引迭代的去查找的

适用场景：一般是消息队列，栈，秒杀等

菜鸟教程redis列表简要讲解：Redis 列表(List) | 菜鸟教程

底层实现

quicklist实现

结合了压缩列表和双向链表的优势。它是一个由多个压缩列表作为节点组成的双向链表。

quicklist结构体定义：

typedef struct quicklist {
    quicklistNode *head;
    quicklistNode *tail;
    unsigned long count;        /* 所有列表包中所有条目的总数，占用16 bits，最大65536 */
    unsigned long len;          /* quicklistNode 的数量 */
    signed int fill : QL_FILL_BITS;       /* 单个节点的填充因子 */
    unsigned int compress : QL_COMP_BITS; /* 不压缩的端节点深度；0=off */
    unsigned int bookmark_count: QL_BM_BITS;
    quicklistBookmark bookmarks[];
} quicklist;

快速列表的优点包括：

• 支持更大的数据量。

• 插入和删除操作在头部或尾部的高效性。

• 更好的内存管理。

缺点包括：

• 相比于单个压缩列表，内存使用稍高。

• 需要额外的指针来链接各个节点。

list操作的时间复杂度

• LPUSH/RPUSH：在列表的头部或尾部插入元素的时间复杂度为 O(1)。

• LPOP/RPOP：从列表的头部或尾部弹出元素的时间复杂度也为 O(1)。

• LINDEX：获取指定索引的元素的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是索引距离头部的距离。

• LRANGE：获取指定范围内的元素，时间复杂度为 O(s+m)，其中 s 是起始索引到头部的距离，m 是要获取的元素数量。

• LLEN: 程序获取链表中节点数量的复杂度为O(1), 直接使用list结构的len属性来对list持有的链表节点进行计数

更多实际使用场景

1. 消息队列：

   • Redis列表可以用于实现简单的消息队列。生产者可以通过LPUSH命令将消息推入队列，而消费者则通过RPOP命令从队列尾部取出消息。

2. 任务队列：

   • 在分布式系统中，可以使用Redis列表来处理任务队列。例如，可以使用LPUSH添加新任务，用BRPOP（阻塞列表的尾部弹出）来处理任务，这样可以避免轮询

3. 最新条目缓存：

   • 可以使用列表来存储最近的条目，如最新的用户评论、日志条目等。通过LPUSH添加新条目，然后用LRANGE获取最近的条目。

4. 分页显示

   • 在Web应用中，当需要分页显示数据时，可以使用Redis列表存储分页数据。例如，使用LPUSH添加数据，然后通过LRANGE获取指定范围的条目进行显示。

5. 排行榜

   • Redis列表可以用于实现简单的排行榜功能。例如，可以使用LPUSH和分数一起使用（通过将分数转换为字符串并与元素一起存储），然后使用LRANGE基于分数进行排序和获取排行榜。

6. 延迟队列

   • 结合使用Redis的列表和有序集合（Sorted Set），可以实现延迟队列。例如，可以使用ZADD将消息及其延迟时间作为分数存储，然后使用ZRANGEBYSCORE和ZREMRANGEBYSCORE管理这些消息。

7. 会话管理

   • ​​​​​​​在Web应用中，可以使用Redis列表来管理用户的会话信息。例如，可以使用列表存储用户的活动记录或最近的请求信息。

8. 构建简单的缓存

   • 对于需要快速访问的数据，可以将它们存储在Redis列表中。例如，可以使用LPUSH和LPOP来实现一个简单的FIFO缓存。

9. 构建简单的计数器：

   • 虽然不是直接使用列表的典型方式，但可以通过对列表进行操作（如添加元素）来间接实现计数器功能。例如，可以使用LPUSH每次操作时增加计数。

10. 构建简单的堆栈

    • ​​​​​​​类似于队列，Redis列表也可以被用作堆栈（后进先出）。使用LPUSH和LPOP实现堆栈的压栈和出栈操作。