list 数据类型简述

Redis 当中的 list 就是指简单的字符串列表。当您使用 list 数据类型时，需要首先指定一个 key ，然后使用相关的命令从列表的 L（left，左）和 R （right，右）添加元素，这些元素按照添加的先后顺序进行排列。一个列表可以拥有 2^32-1 个元素，当列表中的最后一个元素弹出时，该结构自动删除。

关于 list 底层数据结构的实现（有些资料也叫编码方式），随着版本的更替有所不同：

早期版本使用 linkedlist（双端列表）和 ziplist（压缩列表）
从 Redis 3.2 开启，使用 linkedlist + ziplist 组成的 quicklist。
从 redis 7.0 开始，还是使用 quicklist，只不过将 ziplist 替换为 listpack

当列表中的元素较少时，Redis 会使用一块连续的内存来存储这些元素，这个连续的数据结构被称为 ziplist，此时的所有元素都是紧紧挨着一起存储。ziplist 是 Redis 为了节省内存而开发的，一个 ziplist 可以包含任意多的节点，每个节点都可以保存一个字符数组或整数值。当数据量较大时，Redis 会使用 quicklist 结构存储元素，之所以这么做，是因为当数据量大后，如果继续采用普通链表存储列表元素，带来的后果是：

压缩率不明显且修改数据的效率不高
占用且浪费了大量的内存空间
查询效率不高

可以从源代码中看到一些情况：

Shell > vim /usr/local/src/redis-7.2.1/src/quicklist.h
...
typedef struct quicklistNode {
    struct quicklistNode *prev;
    struct quicklistNode *next;
    unsigned char *entry;
    size_t sz;             /* entry size in bytes */
    unsigned int count : 16;     /* count of items in listpack */
    unsigned int encoding : 2;   /* RAW==1 or LZF==2 */
    unsigned int container : 2;  /* PLAIN==1 or PACKED==2 */
    unsigned int recompress : 1; /* was this node previous compressed? */
    unsigned int attempted_compress : 1; /* node can't compress; too small */
    unsigned int dont_compress : 1; /* prevent compression of entry that will be used later */
    unsigned int extra : 9; /* more bits to steal for future usage */
} quicklistNode;
...
typedef struct quicklist {
    quicklistNode *head;
    quicklistNode *tail;
    unsigned long count;        /* total count of all entries in all listpacks */
    unsigned long len;          /* number of quicklistNodes */
    signed int fill : QL_FILL_BITS;       /* fill factor for individual nodes */
    unsigned int compress : QL_COMP_BITS; /* depth of end nodes not to compress;0=off */
    unsigned int bookmark_count: QL_BM_BITS;
    quicklistBookmark bookmarks[];
} quicklist;

`lpush` 命令和 `rpush` 命令

这里的 l 和 r 代表着往 head 的 L（left，左）和 R（right，右）位置插入数据。

# 插入一些 list 数据
192.168.100.3:6379> select 2
OK
192.168.100.3:6379[2]> lpush cityname:china ShangHai BeiJing GuangZhou
(integer) 3

L 表示您往链表 head 的左侧插入，插入位置如下所示：

                               ----
GuangZhou  BeiJing  Shanghai  |head|
                               ----

# 您可以使用 `lrange` 命令查看顺序:
192.168.100.3:6379[2]> lrange cityname:china 0 -1
1) "GuangZhou"
2) "BeiJing"
3) "ShangHai"

# 如果使用 `rpush` 命令插入数据，表示往链表 head 右侧插入数据。再使用 `lrange` 查看顺序:
192.168.100.3:6379[2]>  rpush cityid:china 35270 46950 12045
(integer) 3
192.168.100.3:6379[2]> LRANGE cityid:china 0 -1
1) "35270"
2) "46950"
3) "12045"

`llen` 命令

查看单个 key 当中 list 数据类型的元素数量

192.168.100.3:6379[2]>  llen cityname:china
(integer) 3

`lrange` 命令

指定范围获取 list 内的元素。按照从左到右的位置规则，0 表示第一个元素，1 表示第二个元素，以此类推；按照从右到左的位置规则，-1 表示倒数的第一个元素，-2 表示倒数第二个元素，以此类推。

192.168.100.3:6379[2]>  lrange cityid:china -2 -1
1) "46950"
2) "12045"

`lindex` 命令

指定一个索引（索引号）获取 list 当中的单个元素。按照从左到右的位置规则，第一个元素的索引为 0，第二个索引为 1，以此类推；按照从右到左的位置规则，第一个元素的索引为 -1，第二个元素为 -2，以此类推。

192.168.100.3:6379[2]> LINDEX cityname:china 0
"GuangZhou"

192.168.100.3:6379[2]> LINDEX cityname:china 1
"BeiJing"

192.168.100.3:6379[2]> LINDEX cityname:china 2
"ShangHai"

# 元素不存在时返回 nil
192.168.100.3:6379[2]> LINDEX cityname:china 3
(nil)

192.168.100.3:6379[2]> LINDEX cityname:china -1
"ShangHai"

192.168.100.3:6379[2]> LINDEX cityname:china -2
"BeiJing"

192.168.100.3:6379[2]> LINDEX cityname:china -3
"GuangZhou"

`lset` 命令

通过指定一个索引来修改单个元素。

192.168.100.3:6379[2]> lrange cityname:china 0 -1
1) "GuangZhou"
2) "BeiJing"
3) "ShangHai"

192.168.100.3:6379[2]> lindex cityname:china 0
"GuangZhou"

192.168.100.3:6379[2]> lset cityname:china 0 GZ
OK

192.168.100.3:6379[2]> lindex cityname:china 0
"GZ"

`lpushx` 命令和 `rpushx` 命令

x 表示仅当 list 存在时，才往里面追加一个或多个元素。

192.168.100.3:6379[2]> rpushx cityname:china ChongQing  HangZhou
(integer) 5

192.168.100.3:6379[2]> lrange cityname:china 0 -1
1) "GZ"
2) "BeiJing"
3) "ShangHai"
4) "ChongQing"
5) "HangZhou"

`linsert` 命令

在一个元素的前面或后面插入一个元素。前面与后面对应的关键字是 before 和 after。比如要在 ChongQing 元素的前面加入 ShenZhen

192.168.100.3:6379[2]> linsert cityname:china before ChongQing ShenZhen
(integer) 6

192.168.100.3:6379[2]> LRANGE cityname:china 0 -1
1) "GZ"
2) "BeiJing"
3) "ShangHai"
4) "ShenZhen"
5) "ChongQing"
6) "HangZhou"

`lpop` 命令和 `rpop` 命令

pop 表示弹出元素（或移除元素）。当 list 剩余的最后一个元素被弹出后，list（key）就被会删除。

当使用 lpop 命令时，count 表示从左到右弹出的元素个数，必须为正整数，不指定 count，表示弹出第一个元素。
当使用 rpop 命令时，count 表示从右到左弹出的元素个数，必须为正整数，不指定 count，表示弹出最后面的一个元素。

# 如果不指定 count，则弹出第一个元素
192.168.100.3:6379[2]> lpop cityname:china
"GZ"

192.168.100.3:6379[2]> lrange cityname:china 0 -1
1) "BeiJing"
2) "ShangHai"
3) "ShenZhen"
4) "ChongQing"
5) "HangZhou"

# 将 BeiJing 和 ShangHai 弹出
192.168.100.3:6379[2]>  lpop cityname:china 2
1) "BeiJing"
2) "ShangHai"

192.168.100.3:6379[2]> lrange cityname:china 0 -1
1) "ShenZhen"
2) "ChongQing"
3) "HangZhou"

# 将最后面的一个元素弹出
192.168.100.3:6379[2]> rpop cityname:china
"HangZhou"

192.168.100.3:6379[2]> lrange cityname:china 0 -1
11) "ShenZhen"
12) "ChongQing"

# 将剩余的两个元素弹出，list 被删除
192.168.100.3:6379[2]> lpop cityname:china 2
13) "ShenZhen"
14) "ChongQing"

192.168.100.3:6379[2]> keys *
1) "cityid:china"

`blpop` 命令和 `brpop` 命令

命令中的 b 表示 blocking。基本用法如下所示：

192.168.100.3:6379[2]> help blpop

    BLPOP key [key ...] timeout
    summary: Removes and returns the first element in a list. Blocks until an element is available otherwise. Deletes the list if the last element was popped.
    since: 2.0.0
    group: list

192.168.100.3:6379[2]> help brpop

    BRPOP key [key ...] timeout
    summary: Removes and returns the last element in a list. Blocks until an element is available otherwise. Deletes the list if the last element was popped.
    since: 2.0.0
    group: list

blpop 命令：针对 list 数据类型，对 list 第一个元素定义超时时间，当到达了超时时间，第一个元素弹出。当 list 剩余的最后一个元素被弹出后，list（key）就被会删除。时间单位为秒。
brpop 命令：针对 list 数据类型，对 list 最后面的一个元素定义超时时间，当到达了超时时间，最后面的一个元素弹出。当 list 剩余的最后一个元素被弹出后，list（key）就被会删除。时间单位为秒。

若您给定了多个 key ，则按照给定 key 的先后顺序依次检查 list。

# 添加一些 list 数据
192.168.100.3:6379[2]> rpush name:first zhang wang wu li
(integer) 4

192.168.100.3:6379[2]> lrange name:first 0 -1
1) "zhang"
2) "wang"
3) "wu"
4) "li"

# 使用示例
192.168.100.3:6379[2]> blpop name:first  10
1) "name:first"
2) "zhang"

192.168.100.3:6379[2]> lrange name:first 0 -1
1) "wang"
2) "wu"
3) "li"

192.168.100.3:6379[2]> brpop name:first 15
1) "name:first"
2) "li"

192.168.100.3:6379[2]> lrange name:first 0 -1
1) "wang"
2) "wu"

# 若您针对一个不存在的 key ，则会阻塞 5 秒或者直到发现有 key 存在且有可被弹出的元素：
192.168.100.3:6379[2]> blpop name 5
(nil)
(5.04s)

`rpoplpush` 命令

针对两个 key 且它们都是 list 数据类型，将源 key（source key）的最后面一个元素弹出，并将该元素插入到目标 key （destination key）的最左边。

192.168.100.3:6379[2]> keys *
1) "cityid:china"
2) "name:first"

192.168.100.3:6379[2]> rpoplpush name:first cityid:china
"wu"

192.168.100.3:6379[2]> lrange name:first 0 -1
1) "wang"

192.168.100.3:6379[2]> lrange cityid:china 0 -1
1) "wu"
2) "35270"
3) "46950"
4) "12045"

`lrem` 命令

从 list 中删除元素。若 list 剩余的最后一个元素被删除，list（key）就被会删除。用法为：

192.168.100.3:6379[2]> help lrem

    LREM key count element
    summary: Removes elements from a list. Deletes the list if the last element was removed.
    since: 1.0.0
    group: list

count 的取值有这么几种情况：

count > 0。表示从左到右进行搜索，删除与用户指定元素相等的元素，删除的数量为 count 指定的数量
count = 0。表示删除所有与用户指定元素相等的元素。
count < 0。表示右到左进行搜索，删除与用户指定元素相等的元素，删除的数量为 count 的绝对值

# 追加两个元素
192.168.100.3:6379[2]> rpushx cityid:china wu 35270
(integer) 6

192.168.100.3:6379[2]> lrange cityid:china 0 -1
1) "wu"
2) "35270"
3) "46950"
4) "12045"
5) "wu"
6) "35270"

# 使用 `lrem` 命令
192.168.100.3:6379[2]> lrem cityid:china 1 wu
(integer) 1

192.168.100.3:6379[2]> lrange cityid:china 0 -1
1) "35270"
2) "46950"
3) "12045"
4) "wu"
5) "35270"

192.168.100.3:6379[2]> lrem cityid:china 0 35270
(integer) 2

192.168.100.3:6379[2]> lrange cityid:china 0 -1
1) "46950"
2) "12045"
3) "wu"

`ltrim` 命令

对 list 中的元素进行修剪，即只保留用户定义的索引区间的元素，删除索引区间之外的任何元素。按照从左到右的位置规则，第一个元素的索引为 0，第二个索引为 1，以此类推；按照从右到左的位置规则，第一个元素的索引为 -1，第二个元素为 -2，以此类推。

# 追加3个元素
192.168.100.3:6379[2]> rpushx name:first cao qian shun yao
(integer) 5

192.168.100.3:6379[2]> lrange name:first 0 -1
1) "wang"
2) "cao"
3) "qian"
4) "shun"
5) "yao"

# 现只想保留 cao、qian、shun这三个元素，则
192.168.100.3:6379[2]> LTRIM name:first 1 3
OK

192.168.100.3:6379[2]> lrange name:first 0 -1
1) "cao"
2) "qian"
3) "shun"

用一杯咖啡支持我们，我们的每一篇[文档]都经过实际操作和精心打磨，而不是简单地从网上复制粘贴。期间投入了大量心血，只为能够真正帮助到您。

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