高级程序员必须精通的Redis,第二篇之——list(列表)

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: 高级程序员必须精通的Redis,第二篇之——list(列表)

1、简介

Redis中所有的的数据结构都是通过一个唯一的字符串key来获取相应的value数据。

Redis有5种基础数据结构,分别是:


string(字符串)

list(列表)

hash(字典)

set(集合)

zset(有序集合)

其中list、set、hash、zset这四种数据结构是容器型数据结构,它们共享下面两条通用规则:


create if not exists:容器不存在则创建

drop if no elements:如果容器中没有元素,则立即删除容器,释放内存

本文讲述的是Redis的5种基础数据结构中的list(列表)


2、list(列表)相关介绍

2.1 list(列表)的内部结构

Redis的列表相当于Java语言中的LinkedList,它是一个双向链表数据结构(但是这个结构设计比较巧妙,后面会介绍),支持前后顺序遍历。链表结构插入和删除操作快,时间复杂度O(1),查询慢,时间复杂度O(n)。image.png3、list(列表)的指令

3.1 右进左出—队列

队列在结构上是先进先出(FIFO)的数据结构(比如排队购票的顺序),常用于消息队列类似的功能,例如消息排队、异步处理等场景。通过它可以确保元素的访问顺序。

lpush -> 从左边边添加元素


lpush key value [value …]


rpush -> 从右边添加元素


rpush key value [value …]


llen -> 获取列表的长度


llen key


lpop -> 从左边弹出元素


lpop key

image.png3.2 右进右出——栈

栈在结构上是先进后出(FILO)的数据结构(比如弹夹压入子弹,子弹被射击出去的顺序就是栈),这种数据结构一般用来逆序输出。

lpush -> 从左边边添加元素


lpush key value [value …]


rpush -> 从右边添加元素


rpush key value [value …]


rpop -> 从右边弹出元素


rpop code

image.png3.3 慢操作

列表(list)是个链表数据结构,它的遍历是慢操作,所以涉及到遍历的性能将会遍历区间range的增大而增大。注意list的索引运行为负数,-1代表倒数第一个,-2代表倒数第二个,其它同理。

lindex -> 遍历获取列表指定索引处的值


lindex key ind


lrange -> 获取从索引start到stop处的全部值


lrange key start stop


ltrim -> 截取索引start到stop处的全部值,其它将会被删除


ltrim key start stopimage.png4、list(列表)深入理解

Redis底层存储list(列表)不是一个简单的LinkedList,而是quicklist ——“快速列表”。关于quicklist是什么,下面会简单介绍,具体源码我也还在学习中,后面大家一起探讨。

quicklist是多个ziplist(压缩列表)组成的双向列表;而这个ziplist(压缩列表)又是什么呢?ziplist指的是一块连续的内存存储空间,Redis底层对于list(列表)的存储,当元素个数少的时候,它会使用一块连续的内存空间来存储,这样可以减少每个元素增加prev和next指针带来的内存消耗,最重要的是可以减少内存碎片化问题。


4.1 常见的链表结构示意图

每个node节点元素,都会持有一个prev->执行前一个node节点和next->指向后一个node节点的指针(引用),这种结构虽然支持前后顺序遍历,但是也带来了不小的内存开销,如果node节点仅仅是一个int类型的值,那么可想而知,引用的内存比例将会更大。

image.pngimage.png

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