提到List,我们第一时间想到的就是链表。但是在Redis中,List更像是一种双端队列,例如C++中的deque。它可以快速高效的对头部和尾部进行插入和删除操作。本片文章主要对List列表的相关命令进行详解,希望本篇文章会对你有所帮助。
文章目录
一、List简介
二、相关命令
LPUSH
LRANGE
LPUSHX
RPUSH 和 RPUSHX
LPOP 和 RPOP
LINDEX
LINSER
LLEN
LREM
LTRIM
LSET
BLPOP 和 BRPOP
三、小结
🙋♂️ 作者:@Ggggggtm 🙋♂️
👀 专栏:Redis 👀
💥 标题:Redis常用命令——List篇💥
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一、List简介
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。
Redis中的List还是有别于其他的链表的,其特点如下:
- 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,例如要获取上图的第5个元素,可以执行lindex user:1:messages 4或者倒数第1个元素,lindexuser:1:messages -1就可以得到元素e。
- 区分获取和删除的区别,例如上图中的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,例如列表中包含了两个 a 元素。
注意:上述提到列表是有序的,这里的有序并非只的是大小的有序,而是指的相对顺序是有序的,也就是相对顺序改变了,那么该列表就与原列表不同了!
提到列表中的元素可以重复,那么我们就应该想到Hash是不允许有重复的 field 的,同时我们在设置String时,其对应的key也是不可以重复的。
二、相关命令
LPUSH
LPUSH命令是用于将一个或多个值插入到列表的头部。语法:
LPUSH key value [value ...]
返回值为插入完成后,列表的长度。具体如下:
LRANGE
LRANGE命令是用于获取列表中指定范围内的元素。语法:
LRANGE key start stop
参数:
- key: 列表的键名。
- start: 起始索引,从0开始计数(包含该索引处的元素)。
- stop: 结束索引,从0开始计数(包含该索引处的元素)。
返回值: 指定范围内的元素构成的列表。注意:这里的索引可以为负数,其中-1为该链表的最后一个元素,我们也可以把 -1 看成 len - 1。具体我们看如下实例:
其实这里有一个问题:假如我们给的索引查过了列表的范围,那么Redis还能够正确返回对应的值吗?我们看如下情况:
LPUSHX
LPUSHX命令是用于将一个值插入到已存在的列表头部(左侧)。其用法与LPUSH一样,唯一差别就是如果该链表不存在,那么就插入失败。简单来说:若指定的key不存在,则LPUSHX命令不会进行任何操作,返回值为0。这与LPUSH命令的区别在于,LPUSH命令在key不存在时会创建一个空列表并执行插入操作。具体如下:
RPUSH 和 RPUSHX
学完LPUSH 和 LPUSHX后,那么RPUSH 和 RPUSHX就相当容易了。LPUSH就是进行头插,RPUSH是尾插。其他两者的用发、语义等全部一样。这里就不再过多演示,大家可自行练习。
LPOP 和 RPOP
LPOP是头删, RPOP是尾删。其语法格式:
LPOP key RPOP key
- LPOP和RPOP命令都是用于移除并返回列表的第一个或最后一个元素。
- 如果列表不存在,这两个命令将返回nil。
- 如果存在,那么返回所删除的元素。
- 这两个命令的时间复杂度均为O(1),因此能够在常数时间内完成操作。
- 通过使用LPOP和RPOP命令,可以方便地实现先进先出(FIFO)或者后进先出(LIFO)的数据结构。
下面我们看一下具体实例:
LINDEX
LINDEX命令用于获取列表中指定索引位置的元素。其基本语法为:
LINDEX key index
其中,key是存储列表的键名,index是要获取元素的索引。索引从0开始,负数索引表示从列表末尾开始倒数。如果是非法下表,那么返回nil。具体实例如下:
注意,此操作的时间复杂度为O(n),并不是O(1)。
LINSER
LINSERT命令用于向列表中特定元素的前面或后面插入新元素。其语法如下:
LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value
其中,key是列表的键名,pivot是列表中的某个元素,value是要插入的新元素。BEFORE和AFTER是指定插入位置的关键词,表示在pivot元素之前或之后进行插入。其返回值为插入成功的列表的长度。具体如下:
LLEN
LLEN命令用于返回列表键的长度的命令。语法:
LLEN key
参数:
- key: 要获取长度的列表键名。
返回值:
- 列表的长度,如果键不存在,则返回0。
该命令较为简单,我们直接看实例:
LREM
LREM命令是用于移除列表中与给定值相等的元素的命令。具体而言,它可以从列表中删除指定数量的与给定值相等的元素。其语法:
LREM key count value
参数:
- key: 要操作的列表键名。
- count: 指定删除元素的数量,可以为正数、负数或零。
- 当count为正数时,表示从列表头部开始向尾部搜索,并移除与value相等的元素,直到数量达到count为止。
- 当count为负数时,表示从列表尾部开始向头部搜索,并移除与value相等的元素,直到数量达到count的绝对值为止。
- 当count为零时,表示移除所有与value相等的元素。
- value: 要移除的元素的值。
返回值:
- 被移除的元素数量。
我们结合下述例子来理解一下。首先创建一个新的列表,其中包含的元素如下:
然后我们从左往右删除3个1,具体如下:
我们再次从右向左删除3个2,具体如下:
最后我们删除所有的3,具体如下:
LTRIM
LTRIM命令是用于修剪存储在列表(List)数据结构中的元素。该命令可以删除列表中指定范围以外的所有元素,并保留指定范围内的元素。语法:
LTRIM key start stop
其中,key是要操作的列表的键名,start和stop是要保留的元素的起始索引和结束索引(包含在内)。索引从0开始,负数索引表示从列表末尾开始计算。具体如下:
LSET
LSET命令用于设置列表(List)数据结构中指定索引位置的元素的值。该命令可以帮助你更新列表中任意位置的元素。 语法为:
LSET key index value
其中,key是要操作的列表的键名,index是要设置的元素的索引位置,value是要设置的新值。我们来看一下实例:
注意,该命令的时间复杂度为O(n)。
BLPOP 和 BRPOP
BLPOP命令是用于阻塞式(Blocking)左端弹出操作的命令,它用于从一个或多个列表中取出最左边(头部)的元素,并返回该元素及其所属列表的键名。
问题来了:什么是阻塞式弹出呢?当有至少一个列表包含元素时,BLPOP会立即弹出并返回最左边的元素和其所属列表的键名;如果所有给定的列表都为空,则BLPOP会阻塞等待直到超时时间为止。简单来说就是如果列表为空,那么就会阻塞,之后有元素后会再被唤醒!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。其语法:
BLPOP key [key ...] timeout
下面我们看一个实例:
上述key对应的value链表为空,所以被阻塞了。当我们从另一个客服端向此插入后,就会立刻返回:
那要是尝试获取多个列表的key呢? 多个key对应多个list,这多个list哪个有元素了,就会返回哪个元素。如果多个客户端同时多一个键执行pop,则最先执行命令的客户端会得到弹出的元素。具体看如下实例:
从上述的返回值中我们就能能看出来是弹出的那个list的元素。实际上BRPOP和BLPOP是一样的,这里就不再过多解释!
三、小结
有关列表的命令已经介绍完毕,下图是这些命令的作用和时间复杂度,可以用来做参考。