Redis的列表数据类型

jason0401

• List 类型概述
  
• List 的命令操作
  
• List 数据类型应用案例
  

List 类型概述 — List 的基本概念
List是一个链表结构，主要功能是push、pop、获取一个范围的所有值等等，操作中key理解为链表的名字。Redis的list类型其实就是一个每个子元素都是string类型的双向链表。我们可以通过push、pop操作从链表的头部或者尾部添加删除元素， push和pop命令的算法时间复杂度都是O(1)，这样list既可以作为栈，又可以作为队列。链表的最大长度是232-1。
List 类型概述 — 底层实现
Redis列表使用两种数据结构作为底层实现：
1. 双端链表

2. 压缩列表
因为双端链表占用的内存比压缩列表要多，所以当创建新的列表键时，列表会优
先考虑使用压缩列表作为底层实现，并且在有需要的时候，才从压缩列表实现转
换到双端链表实现。

伪代码：
列表：

typedef struct list {
listNode *head；                 // 表头指针
listNode *tail；                     // 表尾指针
unsigned long len；             // 节点数量
void *(*dup)(void *ptr) ；   // 复制函数
void (*free)(void *ptr) ；     // 释放函数
int (*match)(void *ptr, void *key) ；  // 比对函数
}list;
// listNode是双端链表的节点
Typedef   struct  listNode  {
struct listNode *prev;  // 前驱节点
struct listNode *next;  // 后继节点
void *value;   // 值
} listNode;


List 类型概述 — 使用场景
Redis list应用场景非常多,比如：

• 微博的关注列表
  
• 粉丝列表
  
• 博客评论
  
• 消息队列
  
• 取最新 N  个数据的操作
  
• 排行榜应用，取 TOP  N 操作
  

List 的常用命令
LPUSH
语法：LPUSH  key   value
解释：用来向列表左边增加元素，返回值表示增加元素后列表的长度；LPUSH命令还支持同时增加多个元素。
LRANGE
语法：LRANGE  key   start  end
解释：用来获得列表中的某一片段，返回索引从 Start 到 end 之间的所有元素，索引从0开始。LRANGE 命令也支持负索引，-1表示最右边的元素，-2表示最右边倒数第2个元素。
RPUSH
语法：RPUSH  key   value
解释：用来向列表右边增加元素，返回值表示增加元素后列表的长度；RPUSH命令还支持同时增加多个元素。
LINSERT
语法：LINSERT  key   BEFORE | AFTER  pivot  value
解释：此命令首先会在列表中从左到右查找值为pivot的元素，然后根据第2个参数是BEFORE还是AFTER来决定将Value插入到前面还是后面。返回值是插入后元素的个数。
LPOP/RPOP
语法：LPOP/RPOP   key
解释：LPOP命令可以从列表左边弹出一个元素；RPOP从列表右边弹出一个元素。
LPOP和LPUSH配合，RPOP和RPUSH配合可以把列表当作栈使用；LPUSH和RPOP配合，RPUSH和LPOP配合可以把列表当作队列使用。
LREM
语法：LREM  key   count   value
解释：LREM 命令会删除列表中前 count 个值为value 的元素，返回值是实际删除的元素的个数。
当 count >0时，从左边开始删除；
当 count <0时，从右边开始删除；
当 count =0时，删除所有值为 value 的元素；
LTRIM
语法：LTRIM  key   start   end
解释：LTRIM 命令会删除列表中指定索引范围外的所有元素，返回值即指定索引内的元素。LTRIM 命令常和 LPUSH命令一起使用来限制列表中元素的数量，比如记录日志时我们希望只保留最近的100条记录，则每次添加日志时调用一次 LTRIM 命令即可。
RPOPLPUSH
语法：RPOPLPUSH  src   dest
解释：RPOPLPUSH 命令先从 src 列表的右边弹出一个元素，然后将其加入 dest 列表的左边，并返回这个元素的值。当把列表当作队列时，RPOPLPUSH 可以在多个队列中传递数据。当 src 与dest 相同时，此命令会不断的将队尾的元素移动到队首。
LINDEX
语法：LINDEX  key  index
解释：LINDEX 命令用来返回指定索引的元素，索引从0开始。
LSET
语法：LSET key  index  value
解释：将索引为 index 的元素赋值为 value。
LSET
语法：LSET key  index  value
解释：将索引为 index 的元素赋值为 value。
List 数据类型应用案例

• String 类型存储文章 ID
  
• List 类型存储文章 ID
  
• List 类型存储文章评论
  

如何获取文章列表
读取 post:count 键获得博客文章的最大 ID
根据 ID 进行分页（假设每页10条），第 n 页的文章 ID 范围是“最大的文章ID-(n-1)*10”到“max(最大的文章 ID – n*10+1,1)”
对每个ID使用HMGET命令来获取文章的数据，伪代码如下：

页显示10篇文章
$postsPerPage  = 10
# 获得最后发表的文章 ID
$lastPostID = GET posts:count
# 当前页码范围
$start = $lastPostID – ($currentPage - 1) * $postsPerPage
$end = max( $lastPostID – $currentPage  * $postsPerPage +1，1)
# 遍历文章 ID 获取数据
For $i = $start down to $end
# 获取文章的标题和作者并打印出来
post = HMGET post:$i，title，author
Print $post[0]
Print $post[1]

缺点：删除文章时影响页码分布，都需要从最大文章 ID 开始遍历。

List 类型存储文章 ID

使用列表类型键 posts:list 记录文章 ID
LPUSH posts:list  文章ID
LREM    posts:list  1  文章 ID
# 使用 LRANGE 实现分页
$postsPerPage  = 10
$start =  ($currentPage - 1) * $postsPerPage
$end =  $currentPage  * $postsPerPage  - 1
$postsID = LRANGE posts:list，$start，$end
# 获取需要显示文章的 ID 列表
For   each   $id   in   $postsID
$post = HGETALL post:$id
print  文章标题：$post.title
# 使用列表类型键post：文章 ID：comments来存储文章的评论
$serializedComment = serialize($author，$email，$time，$content)
LPUSH  post:42:comments，$serializedComment
读取评论时使用 LRANGE 命令

说明：案例摘抄自极客学院，感谢大牛的分享。