列表可以存储 多个 有序 可重复 的字符串。列表中的每个字符串称为元素(element),一个列表最多可以存储2 ^ 32 - 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,在实际开发上有很多应用场景。
自1.0.0可用。
时间复杂度: O(1)
将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表尾(最右侧)。
如果有多个 value 值,那么各个 value 值按从左到右的顺序依次插入到表尾:比如对一个空列表 mylist 执行 RPUSH mylist a b c ,得出的结果列表为 a b c ,等同于执行命令 RPUSH mylist a 、 RPUSH mylist b 、 RPUSH mylist c 。
如果 key 不存在,一个空列表会被创建并执行 RPUSH 操作。
当 key 存在但不是列表类型时,返回一个错误。
在 Redis 2.4 版本以前的 RPUSH 命令,都只接受单个 value 值。
执行 RPUSH 操作后,表的长度。
自1.0.0可用。
时间复杂度: O(1)
将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表头
如果有多个 value 值,那么各个 value 值按从左到右的顺序依次插入到表头: 比如说,对空列表 mylist 执行命令 LPUSH mylist a b c ,列表的值将是 c b a ,这等同于原子性地执行 LPUSH mylist a 、 LPUSH mylist b 和 LPUSH mylist c 三个命令。
如果 key 不存在,一个空列表会被创建并执行 LPUSH 操作。
当 key 存在但不是列表类型时,返回一个错误。
在Redis 2.4版本以前的 LPUSH 命令,都只接受单个 value 值。
执行 LPUSH 命令后,列表的长度。
自2.2.0起可用。
**时间复杂度:**O(N), N 为寻找 pivot 过程中经过的元素数量。
将值 value 插入到列表 key 当中,位于值 pivot 之前或之后。
当 pivot 不存在于列表 key 时,不执行任何操作。
当 key 不存在时, key 被视为空列表,不执行任何操作。
如果 key 不是列表类型,返回一个错误。
如果命令执行成功,返回插入操作完成之后,列表的长度。
如果没有找到 pivot ,返回 -1 。
如果 key 不存在或为空列表,返回 0 。
自1.0.0起可用。
**时间复杂度:**O()S+N), S 为偏移量 start , N 为指定区间内元素的数量。
返回列表 key 中指定区间内的元素,区间以偏移量 start 和 stop 指定。
下标(index)参数 start 和 stop 都以 0 为底,也就是说,以 0 表示列表的第一个元素,以 1 表示列表的第二个元素,以此类推。
你也可以使用负数下标,以 -1 表示列表的最后一个元素, -2 表示列表的倒数第二个元素,以此类推。
注意 LRANGE 命令和编程语言中区间函数的区别
假如你有一个包含一百个元素的列表,对该列表执行 LRANGE list 0 10 ,结果是一个包含11个元素的列表,这表明 stop 下标也在 LRANGE 命令的取值范围之内(闭区间),这和某些语言的区间函数可能不一致,比如 Ruby 的 Range.new 、 Array#slice 和 Python 的 range() 函数。
超出范围的下标
超出范围的下标值不会引起错误。
如果 start 下标比列表的最大下标 end ( LLEN list 减去 1 )还要大,那么 LRANGE 返回一个空列表。
如果 stop 下标比 end 下标还要大,Redis将 stop 的值设置为 end 。
自1.0.0起可用。
时间复杂度: O(N), N 为到达下标 index 过程中经过的元素数量。
因此,对列表的头元素和尾元素执行 LINDEX 命令,复杂度为O(1)。
返回列表 key 中,下标为 index 的元素。
下标(index)参数 start 和 stop 都以 0 为底,也就是说,以 0 表示列表的第一个元素,以 1 表示列表的第二个元素,以此类推。
你也可以使用负数下标,以 -1 表示列表的最后一个元素, -2 表示列表的倒数第二个元素,以此类推。
如果 key 不是列表类型,返回一个错误。
列表中下标为 index 的元素。
如果 index 参数的值不在列表的区间范围内(out of range),返回 nil 。
自1.0.0起可用。
时间复杂度: O(N), N 为数据库中 key 的数量。
返回列表 key 的长度。
如果 key 不存在,则 key 被解释为一个空列表,返回 0 .
如果 key 不是列表类型,返回一个错误。
自1.0.0起可用。
时间复杂度: O(1)。
移除并返回列表 key 的左侧(头)的元素。
列表的左侧(头)的元素。
当 key 不存在时,返回 nil 。
自1.0.0起可用。
时间复杂度: O(1) 。
移除并返回列表 key 的尾(最右侧)元素。
列表的尾元素。
当 key 不存在时,返回 nil 。
自1.0.0起可用。
**时间复杂度:**O(N), N 为列表的长度。
根据参数 count 的值,移除列表中与参数 value 相等的元素。
count 的值可以是以下几种:
count > 0 : 从表头开始向表尾搜索,移除与 value 相等的元素,数量为 count 。count < 0 : 从表尾开始向表头搜索,移除与 value 相等的元素,数量为 count 的绝对值。count = 0 : 移除表中所有与 value 相等的值。被移除元素的数量。
因为不存在的 key 被视作空表(empty list),所以当 key 不存在时, LREM 命令总是返回 0 。
自1.0.0起可用。
**时间复杂度:**O(N), N 为被移除的元素的数量。
对一个列表进行修剪(trim),就是说,让列表只保留指定区间内的元素,不在指定区间之内的元素都将被删除。
举个例子,执行命令 LTRIM list 0 2 ,表示只保留列表 list 的前三个元素,其余元素全部删除。
参数 start 和 stop 下标(index)都以 0 为底,也就是说,以 0 表示列表的第一个元素,以 1 表示列表的第二个元素,以此类推。
你也可以使用负数下标,以 -1 表示列表的最后一个元素, -2 表示列表的倒数第二个元素,以此类推。
当 key 不是列表类型时,返回一个错误。
LTRIM 命令通常和 LPUSH 命令或 RPUSH 命令配合使用,举个例子:
LPUSH log newest_log LTRIM log 0 99这个例子模拟了一个日志程序,每次将最新日志 newest_log 放到 log 列表中,并且只保留最新的 100 项。注意当这样使用 LTRIM 命令时,时间复杂度是O(1),因为平均情况下,每次只有一个元素被移除。
注意LTRIM命令和编程语言中区间函数的区别
假如你有一个包含一百个元素的列表 list ,对该列表执行 LTRIM list 0 10 ,结果是一个包含11个元素的列表,这表明 stop 下标也在 LTRIM 命令的取值范围之内(闭区间),这和某些语言的区间函数可能不一致,比如Ruby的 Range.new 、 Array#slice 和Python的 range() 函数。
超出范围的下标
超出范围的下标值不会引起错误。
如果 start 下标比列表的最大下标 end ( LLEN list 减去 1 )还要大,或者 start > stop , LTRIM 返回一个空列表(因为 LTRIM 已经将整个列表清空)。
如果 stop 下标比 end 下标还要大,Redis将 stop 的值设置为 end 。
被移除元素的数量。
因为不存在的 key 被视作空表(empty list),所以当 key 不存在时, LREM 命令总是返回 0 。
自1.0.0起可用。
时间复杂度:对头元素或尾元素进行 LSET 操作,复杂度为 O(1)。
其他情况下,为 O(N), N 为列表的长度。
将列表 key 下标为 index 的元素的值设置为 value 。
当 index 参数超出范围,或对一个空列表( key 不存在)进行 LSET 时,返回一个错误。
操作成功返回 ok ,否则返回错误信息。
自2.0.0起可用。
时间复杂度: O(1)。
BLPOP 是列表的阻塞式(blocking)弹出原语。
它是 LPOP 命令的阻塞版本,当给定列表内没有任何元素可供弹出的时候,连接将被 BLPOP 命令阻塞,直到等待超时或发现可弹出元素为止。
当给定多个 key 参数时,按参数 key 的先后顺序依次检查各个列表,弹出第一个非空列表的头元素。
非阻塞行为
当 BLPOP 被调用时,如果给定 key 内至少有一个非空列表,那么弹出遇到的第一个非空列表的头元素,并和被弹出元素所属的列表的名字一起,组成结果返回给调用者。
当存在多个给定 key 时, BLPOP 按给定 key 参数排列的先后顺序,依次检查各个列表。
假设现在有 job 、 command 和 request 三个列表,其中 job 不存在, command 和 request 都持有非空列表。考虑以下命令:
BLPOP job command request 0
BLPOP 保证返回的元素来自 command ,因为它是按”查找 job -> 查找 command -> 查找 request “这样的顺序,找到第一个非空列表。
coderknock> DEL job command request # 确保key都被删除 (integer) 0 coderknock> LPUSH command "update system..."# 为command列表增加一个值 (integer) 1 coderknock> LPUSH request "visit page"# 为request列表增加一个值 (integer) 1 coderknock> BLPOP job command request 0# job 列表为空,被跳过,紧接着 command 列表的第一个元素被弹出。 1) "command" # 弹出元素所属的列表 2) "update system..." # 弹出元素所属的值阻塞行为
如果所有给定 key 都不存在或包含空列表,那么 BLPOP 命令将阻塞连接,直到等待超时,或有另一个客户端对给定 key 的任意一个执行 LPUSH 或 RPUSH 命令为止。
超时参数 timeout 接受一个以秒为单位的数字作为值。超时参数设为 0 表示阻塞时间可以无限期延长(block indefinitely) ,客户端会一直阻塞等待。
coderknock> EXISTS job # 确保两个 key 都不存在 (integer) 0 coderknock> EXISTS command (integer) 0 coderknock> BLPOP job command 300# 因为key一开始不存在,所以操作会被阻塞,直到另一客户端对 job 或者 command 列表进行 PUSH 操作。 1) "job" # 这里被 push 的是 job 2) "do my home work" # 被弹出的值 (26.26s) # 等待的秒数 coderknock> BLPOP job command 5# 等待超时的情况,这里设置 5 秒超时就,不再阻塞 (nil) (5.66s) # 等待的秒数相同的key被多个客户端同时阻塞
相同的 key 可以被多个客户端同时阻塞。
不同的客户端被放进一个队列中,按『先阻塞先服务』(first-BLPOP,first-served)的顺序为 key 执行 BLPOP 命令。
在MULTI/EXEC事务中的BLPOP
BLPOP 可以用于流水线(pipline,批量地发送多个命令并读入多个回复),但把它用在 MULTI / EXEC 块当中没有意义。因为这要求整个服务器被阻塞以保证块执行时的原子性,该行为阻止了其他客户端执行 LPUSH 或 RPUSH 命令。
因此,一个被包裹在 MULTI / EXEC 块内的 BLPOP 命令,行为表现得就像 LPOP 一样,对空列表返回 nil ,对非空列表弹出列表元素,不进行任何阻塞操作。
# 对非空列表进行操作 coderknock> RPUSH job programming (integer) 1 coderknock> MULTI OK coderknock> BLPOP job 30 QUEUED coderknock> EXEC # 不阻塞,立即返回 1) 1) "job" 2) "programming" # 对空列表进行操作 coderknock> LLEN job# 空列表 (integer) 0 coderknock> MULTI OK coderknock> BLPOP job 30 QUEUED coderknock> EXEC # 不阻塞,立即返回 1) (nil)如果列表为空,返回一个 nil 。
否则,返回一个含有两个元素的列表,第一个元素是被弹出元素所属的 key ,第二个元素是被弹出元素的值。
已在说明演示
自2.0.0起可用。
时间复杂度: O(1)。
BRPOP 是列表的阻塞式(blocking)弹出原语。
它是 RPOP 命令的阻塞版本,当给定列表内没有任何元素可供弹出的时候,连接将被 BRPOP 命令阻塞,直到等待超时或发现可弹出元素为止。
当给定多个 key 参数时,按参数 key 的先后顺序依次检查各个列表,弹出第一个非空列表的尾部元素。
关于阻塞操作的更多信息,请查看 BLPOP 命令, BRPOP 除了弹出元素的位置和 BLPOP 不同之外,其他表现一致。
假如在指定时间内没有任何元素被弹出,则返回一个 nil 和等待时长。
反之,返回一个含有两个元素的列表,第一个元素是被弹出元素所属的 key ,第二个元素是被弹出元素的值。
可以参考 BLPOP 示例
列表类型的内部编码有三种。
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值都小于list-max-ziplist-value配置时(默认64字节),Redis会选用ziplist来作为列表的内部实现来减少内存的使用。
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。
quicklist (快速列表) Redis 3.2 版本及以上才有该内部编码:quicklist 是一个 ziplist 的双向链表。双向链表是由多个节点(Node)组成的。这个描述的意思是:quicklist 的每个节点都是一个 ziplist。双向链表便于在表的两端进行push和pop操作,但是它的内存开销比较大。首先,它在每个节点上除了要保存数据之外,还要额外保存两个指针;其次,双向链表的各个节点是单独的内存块,地址不连续,节点多了容易产生内存碎片。
ziplist 由于是一整块连续内存,所以存储效率很高。但是,它不利于修改操作,每次数据变动都会引发一次内存的 realloc 。特别是当 ziplist 长度很长的时候,一次 realloc 可能会导致大批量的数据拷贝,进一步降低性能。
于是,结合了双向链表和 ziplist 的优点,quicklist就应运而生了,在时间和空间上做了一个均衡,能较大程度上提高Redis的效率。压入和弹出操作的时间复杂度都很理想。
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