详解Redis的List类型及相关命令

LPUSH

LPUSHX

RPUSH

RPUSHX

LRANGE

LPOP

RPOP

LINDEX

LINSERT

LLEN

阻塞版本命令

BLPOP

BRPOP

内部编码

应用场景

Redis中的List类型，是保证元素有序的，支持队列从两端进行插入删除和获取，并且元素时刻重复的。

LPUSH

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 ...]

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 的⻓度。

举例

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

LPUSHX

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 ...]

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 的⻓度。

举例

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

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 ...]

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 的⻓度。

举例

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

RPUSHX

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 ...]

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 的⻓度。

举例

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

LRANGE

获取从 start 到 end 区间的所有元素，左闭右闭。

语法

LRANGE key start stop

时间复杂度：O(N)

返回值：指定区间的元素。

举例

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

从 list 左侧取出元素（即头删）。

语法

LPOP key

时间复杂度：O(1)

返回值：取出的元素或者 nil。

举例

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

RPOP

从 list 右侧取出元素（即尾删）。

语法

RPOP key

时间复杂度：O(1)

返回值：取出的元素或者 nil。

举例

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

LINDEX

获取从左数第 index 位置的元素。

语法

LINDEX key index

时间复杂度：O(N)
返回值：取出的元素或者 nil。

举例

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

在特定位置插⼊元素。

语法

LINSERT key <BEFORE | AFTER> pivot element

时间复杂度：O(N)

返回值：插⼊后的 list ⻓度。

举例

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

获取 list ⻓度。

语法

LLEN key

时间复杂度：O(1)

返回值：list 的⻓度。

举例

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⼾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。
• 如果多个客⼾端同时多⼀个键执⾏ pop，则最先执⾏命令的客⼾端会得到弹出的元素。

BLPOP

LPOP 的阻塞版本。

语法

BLPOP key [key ...] timeout

时间复杂度：O(1)

返回值：取出的元素或者 nil。

举例

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

BRPOP

RPOP 的阻塞版本。

语法

BRPOP key [key ...] timeout

时间复杂度：O(1)

返回值：取出的元素或者 nil。

举例

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

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⻓度都⼩于 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。

1）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"

2）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"

3）当某个元素的⻓度超过 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"

应用场景

1.消息队列

List类型可以用作一个先进先出（FIFO）的消息队列。生产者将消息添加到列表的右端（尾部），而消费者则从列表的左端（头部）读取消息。这种机制非常适合在生产者和消费者之间传递消息，实现异步通信。

2.数据分页

在处理大量数据时，可以使用List类型来实现数据的分页显示。将数据按照某种顺序存储在列表中，然后根据页码和每页显示的数据量来获取相应的数据子集。这种方法在处理需要分页显示的长列表时非常有效。

3.延时任务

List类型可以用于存储延时任务，如发送电子邮件、短信通知等。将任务添加到列表中，并使用定时任务系统（如Redis的键空间通知或外部定时任务调度器）检查列表中的任务，并在适当的时间执行它们。