redis的基础数据结构-list列表

1. redis的list数据结构

参考链接：https://mp.weixin.qq.com/s/srkd73bS2n3mjIADLVg72A
Redis 中的 List 数据结构是一个简单的字符串列表，可以在两端快速推入和弹出元素。List 的实现是双向链表，这使得它在插入和删除操作上非常高效。List 的元素可以是字符串类型，且可以重复。

1.1. list结构的特性

• 有序：List 中的元素有顺序，元素按照插入的顺序进行排列。
• 支持重复：同一个元素可以出现多次。
• 双向操作：可以在两端进行插入和删除操作。

1.2. 常用命令

以下是一些常用的 Redis List 命令：

1. LPUSH key value：在列表的左侧（头部）推入元素。
2. RPUSH key value：在列表的右侧（尾部）推入元素。
3. LPOP key：从列表的左侧弹出元素。
4. RPOP key：从列表的右侧弹出元素。
5. LRANGE key start stop：获取列表中指定范围的元素。
6. LLEN key：获取列表的长度。
7. LREM key count value：移除列表中指定数量的某个元素。
8. LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value：在列表中指定元素之前或之后插入一个新元素。
9. LSET key index value：通过索引设置列表中的元素。
10. LTRIM key start stop：修剪列表，只保留指定范围内的元素。

XXXXXX:6379> LPUSH user:1001:orders "order_1" #用户1001创建新订单order_1
(integer) 1
XXXXXX:6379> LPUSH user:1001:orders "order_2" #用户1001创建新订单order_2
(integer) 2
XXXXXX:6379> LPUSH user:1001:orders "order_3" #用户1001创建新订单order_3
(integer) 3
XXXXXX:6379> LRANGE user:1001:orders 0 -1 #用户1001查询所有订单
1) "order_3"
2) "order_2"
3) "order_1"
XXXXXX:6379> LLEN user:1001:orders #用户1001查询所有订单的数量
(integer) 3
XXXXXX:6379> LPOP user:1001:orders #用户1001取消最新的订单
"order_3"
XXXXXX:6379> LRANGE user:1001:orders 0 -1 #用户1001查询所有订单
1) "order_2"
2) "order_1"
XXXXXX:6379> LSET user:1001:orders 1 "order_1_completed" #订单order_1完成
OK
XXXXXX:6379> LRANGE user:1001:orders 0 -1 #用户1001查询所有订单
1) "order_2"
2) "order_1_completed"
XXXXXX:6379> LTRIM user:1001:orders 0 9 #用户修剪订单列表，只保留最近的 10 个订单
OK
XXXXXX:6379> LRANGE user:1001:orders 0 -1 #用户1001查询所有订单
1) "order_2"
2) "order_1_completed"
XXXXXX:6379> LREM user:1001:orders 1 "order_2" #用户移除订单order_2
(integer) 1
XXXXXX:6379> LRANGE user:1001:orders 0 -1 ##用户1001查询所有订单
1) "order_1_completed"
XXXXXX:6379> LINSERT user:1001:orders BEFORE "order_1_completed" "order_4" #用户在order_1前插入order_4
(integer) 2
XXXXXX:6379> LRANGE user:1001:orders 0 -1 ##用户1001查询所有订单
1) "order_4"
2) "order_1_completed"

2. 常见业务场景

2.1 消息队列

消息队列：List类型常用于实现消息队列，用于异步处理任务，如邮件发送队列、任务调度等。

案例讲解

背景

在一个电商平台中，用户下单后，系统需要执行多个异步任务，如订单处理、库存更新、发送确认邮件等

优势

1. 异步处理：使用List作为消息队列，可以将任务异步化，提高用户体验和系统响应速度。
2. 任务管理：方便地对任务进行管理和监控，如重试失败的任务、监控任务处理进度等。
3. 系统解耦：各个任务处理模块可以独立运行，降低系统间的耦合度。

解决方案

使用Redis List类型存储和管理任务消息队列。

代码实现

package mainimport ("context""encoding/json""fmt""github.com/go-redis/redis/v8""log""time"
)var ctx = context.Background()// Redis 客户端初始化
var redisClient = redis.NewClient(&redis.Options{Addr:     "localhost:6379",Password: "", // no password setDB:       0,  // use default DB
})type Order struct {ID     stringAmount float64
}func (o Order) ToString() string {orderJSON, _ := json.Marshal(o)return string(orderJSON)
}func addOrderToQueue(order Order) {// 将新订单添加到订单处理队列redisClient.LPush(ctx, "order_queue", order.ToString())
}func getNextOrder() (Order, error) {// 从订单处理队列中获取待处理的订单orderJSON, err := redisClient.RPop(ctx, "order_queue").Result()if err != nil {return Order{}, err}var order Ordererr = json.Unmarshal([]byte(orderJSON), &order)if err != nil {return Order{}, err}return order, nil
}func addInventoryUpdateToQueue(order Order) {// 将库存更新任务添加到库存更新队列redisClient.LPush(ctx, "inventory_update_queue", order.ToString())
}func getNextInventoryUpdate() (Order, error) {// 从库存更新队列中获取待处理的更新updateJSON, err := redisClient.RPop(ctx, "inventory_update_queue").Result()if err != nil {return Order{}, err}var order Ordererr = json.Unmarshal([]byte(updateJSON), &order)if err != nil {return Order{}, err}return order, nil
}func addEmailToQueue(order Order) {// 将邮件发送任务添加到邮件发送队列redisClient.LPush(ctx, "email_queue", order.ToString())
}func getNextEmail() (Order, error) {// 从邮件发送队列中获取待发送邮件的订单emailJSON, err := redisClient.RPop(ctx, "email_queue").Result()if err != nil {return Order{}, err}var order Ordererr = json.Unmarshal([]byte(emailJSON), &order)if err != nil {return Order{}, err}return order, nil
}func processOrder(order Order) {// 处理订单逻辑fmt.Printf("Processing order: %s\n", order.ID)// 添加库存更新任务addInventoryUpdateToQueue(order)// 添加邮件发送任务addEmailToQueue(order)// 模拟处理时间time.Sleep(1 * time.Second)
}func updateInventory(order Order) {// 更新库存逻辑fmt.Printf("Updating inventory for order: %s\n", order.ID)// 模拟更新库存的操作time.Sleep(1 * time.Second)
}func sendEmail(order Order) {// 发送确认邮件逻辑fmt.Printf("Sending confirmation email for order: %s\n", order.ID)// 模拟发送邮件的操作time.Sleep(1 * time.Second)
}

2.2 排行榜

排行榜：使用List类型，可以存储和管理如游戏得分、文章点赞数等排行榜数据。

案例讲解

背景

在一个社交平台中，用户发表的文章根据点赞数进行排名，需要实时更新和展示排行榜。

优势

1. 实时性：能够快速响应用户的点赞行为，实时更新排行榜。
2. 排序功能：利用LRANGE命令，可以方便地获取指定范围内的排行榜数据。

解决方案

使用Redis List类型存储用户的得分或点赞数，并根据需要对List进行排序。

代码实现

package mainimport ("context""fmt""github.com/go-redis/redis/v8""log"
)var ctx = context.Background()// Redis 客户端初始化
var redisClient = redis.NewClient(&redis.Options{Addr:     "localhost:6379",Password: "", // no password setDB:       0,  // use default DB
})type Article struct {ID    stringScore int64
}// 为文章点赞，更新排行榜
func likeArticle(articleID string) {// 假设每个文章都有一个对应的得分，使用 Sorted Set 来维护redisClient.ZIncrBy(ctx, "article_rankings", 1, articleID)
}// 获取文章排行榜
func getArticleRankings() ([]Article, error) {// 使用 ZREVRANGE 获取得分最高的文章result, err := redisClient.ZRevRangeWithScores(ctx, "article_rankings", 0, -1).Result()if err != nil {return nil, err}articles := []Article{}for _, z := range result {articles = append(articles, Article{ID:    z.Member.(string),Score: int64(z.Score),})}return articles, nil
}

3. 注意事项：

List类型在列表元素数量较大时，操作可能会变慢，需要考虑性能优化。

• 在使用List实现队列时，要注意处理消息的顺序和丢失问题。
• 可以使用BRPOP或BLPOP命令在多个列表上进行阻塞式读取，适用于多消费者场景。