Redis数据结构--List（列表）

Redis列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序，你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）

一个列表最多可以包含超过 40亿个元素

列表的常用命令（持续扩充）：

1、lpush key value1 [value2]： 将一个或多个值插入列表头部（左边）

通过执行lpush animal cat dog   向animal中左边同时插入 cat和dog，下方提示的（Integer）2,是指当前列表中元素的个数；

然后通过查询命令，我们可以看到排在第一个的是dog 第二个是cat，这是因为从左边插入，县插入cat，然后再在左侧插入dog，这就导致dog在cat的前面。

2、rpush key value1 [value2]： 将一个或多个值插入列表尾部（右边）

执行rpush animal monkey：向列表的右侧插入一个元素monkey，此时列表中的元素就有3个

通过查询命令我们可以看到monkey出现在了列表的尾部

3、lrange key start stop： 获取列表指定范围内的元素（包含start和stop）

执行lrange animal 1 2  查询列表的第2个和第3个元素（注意列表中的索引是从0开始计算的）

4、llen key： 获取列表长度

在前面几个步骤中我们一共插入了三个元素dog、cat、monkey

5、lpop key： 移出并获取列表的第一个元素

列表中第一个元素是dog，执行lpop animal后，d出左边第一个元素并返回，再次查询，我们看到只剩下两个元素

6、rpop key： 移出并获取列表的最后一个元素

执行rpop animal，移除并返回monkey，最后列表中只剩下cat一个元素

1. LPUSH/LPUSHX/LRANGE:

/>redis-cli#在Shell提示符下启动redis客户端工具。

redis 127.0.0.1:6379>del mykey

(integer) 1

#mykey键并不存在，该命令会创建该键及与其关联的List，之后在将参数中的values从左到右依次插入。

redis 127.0.0.1:6379>lpush mykey a b c d

(integer) 4

#取从位置0开始到位置2结束的3个元素。

redis 127.0.0.1:6379>lrange mykey 0 2

1) "d"

2) "c"

3) "b"

#取链表中的全部元素，其中0表示第一个元素，-1表示最后一个元素。

redis 127.0.0.1:6379>lrange mykey 0 -1

1) "d"

2) "c"

3) "b"

4) "a"

#mykey2键此时并不存在，因此该命令将不会进行任何 *** 作，其返回值为0。

redis 127.0.0.1:6379>lpushx mykey2 e

(integer) 0

#可以看到mykey2没有关联任何List Value。

redis 127.0.0.1:6379>lrange mykey2 0 -1

(empty list or set)

#mykey键此时已经存在，所以该命令插入成功，并返回链表中当前元素的数量。

redis 127.0.0.1:6379>lpushx mykey e

(integer) 5

#获取该键的List Value的头部元素。

redis 127.0.0.1:6379>lrange mykey 0 0

1) "e"

2. LPOP/LLEN:

redis 127.0.0.1:6379>lpush mykey a b c

redis开创了一种新的数据存储思路，使用redis，我们不用在面对功能单调的数据库时，把精力放在如何把大象放进冰箱这样的问题上，而是利用redis灵活多变的数据结构和数据 *** 作，为不同的大象构建不同的冰箱。

redis常用数据类型

redis最为常用的数据类型主要有以下五种：

string

hash

list

set

sorted set

在具体描述这几种数据类型之前，我们先通过一张图了解下redis内部内存管理中是如何描述这些不同数据类型的：

首先redis内部使用一个redisobject对象来表示所有的key和value,redisobject最主要的信息如上图所示：type代表一

个value对象具体是何种数据类型，encoding是不同数据类型在redis内部的存储方式，比如：type=string代表value存储的是

一个普通字符串，那么对应的encoding可以是raw或者是int,如果是int则代表实际redis内部是按数值型类存储和表示这个字符串的，当然

前提是这个字符串本身可以用数值表示，比如:"123"

"456"这样的字符串。

这里需要特殊说明一下vm字段，只有打开了redis的虚拟内存功能，此字段才会真正的分配内存，该功能默认是关闭状态的，该功能会在后面具体描述。通过

上图我们可以发现redis使用redisobject来表示所有的key/value数据是比较浪费内存的，当然这些内存管理成本的付出主要也是为了给

redis不同数据类型提供一个统一的管理接口，实际作者也提供了多种方法帮助我们尽量节省内存使用，我们随后会具体讨论。

下面我们先来逐一的分析下这五种数据类型的使用和内部实现方式：

string

常用命令：

set,get,decr,incr,mget 等。

应用场景：

string是最常用的一种数据类型，普通的key/value存储都可以归为此类，这里就不所做解释了。

实现方式：

string在redis内部存储默认就是一个字符串，被redisobject所引用，当遇到incr,decr等 *** 作时会转成数值型进行计算，此时redisobject的encoding字段为int。

hash

常用命令：

hget,hset,hgetall 等。

应用场景：

我们简单举个实例来描述下hash的应用场景，比如我们要存储一个用户信息对象数据，包含以下信息：

用户id为查找的key，存储的value用户对象包含姓名，年龄，生日等信息，如果用普通的key/value结构来存储，主要有以下2种存储方式：

第一种方式将用户id作为查找key,把其他信息封装成一个对象以序列化的方式存储，这种方式的缺点是，增加了序列化/反序列化的开销，并且在需要修改其中一项信息时，需要把整个对象取回，并且修改 *** 作需要对并发进行保护，引入cas等复杂问题。

第二种方法是这个用户信息对象有多少成员就存成多少个key-value对儿，用用户id+对应属性的名称作为唯一标识来取得对应属性的值，虽然省去了序列化开销和并发问题，但是用户id为重复存储，如果存在大量这样的数据，内存浪费还是非常可观的。

那么redis提供的hash很好的解决了这个问题，redis的hash实际是内部存储的value为一个hashmap，并提供了直接存取这个map成员的接口，如下图：

也就是说，key仍然是用户id,

value是一个map，这个map的key是成员的属性名，value是属性值，这样对数据的修改和存取都可以直接通过其内部map的key(redis里称内部map的key为field),

也就是通过 key(用户id) + field(属性标签)

就可以 *** 作对应属性数据了，既不需要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制的问题。很好的解决了问题。

这里同时需要注意，redis提供了接口(hgetall)可以直接取到全部的属性数据,但是如果内部map的成员很多，那么涉及到遍历整个内部map的

*** 作，由于redis单线程模型的缘故，这个遍历 *** 作可能会比较耗时，而另其它客户端的请求完全不响应，这点需要格外注意。

实现方式：

上面已经说到redis

hash对应value内部实际就是一个hashmap，实际这里会有2种不同实现，这个hash的成员比较少时redis为了节省内存会采用类似一维数组的方式来紧凑存储，而不会采用真正的hashmap结构，对应的value

redisobject的encoding为zipmap,当成员数量增大时会自动转成真正的hashmap,此时encoding为ht。

list

常用命令：

lpush,rpush,lpop,rpop,lrange等。

应用场景：

redis

list的应用场景非常多，也是redis最重要的数据结构之一，比如twitter的关注列表，粉丝列表等都可以用redis的list结构来实现，比较好理解，这里不再重复。

实现方式：

redis

list的实现为一个双向链表，即可以支持反向查找和遍历，更方便 *** 作，不过带来了部分额外的内存开销，redis内部的很多实现，包括发送缓冲队列等也都是用的这个数据结构。

set

常用命令：

sadd,spop,smembers,sunion 等。

应用场景：

redis

set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。

实现方式：

set 的内部实现是一个

value永远为null的hashmap，实际就是通过计算hash的方式来快速排重的，这也是set能提供判断一个成员是否在集合内的原因。

sorted set

常用命令：

zadd,zrange,zrem,zcard等

使用场景：

redis sorted set的使用场景与set类似，区别是set不是自动有序的，而sorted

set可以通过用户额外提供一个优先级(score)的参数来为成员排序，并且是插入有序的，即自动排序。当你需要一个有序的并且不重复的集合列表，那么可以选择sorted

set数据结构，比如twitter 的public

---