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List的特點介紹

列表相當于一個數組或者順序表，但是不是一個簡單的數組，而是接近雙端隊列（deque）的結構。
對于雙端隊列來說，頭插頭刪和尾插尾刪的效率都很高，時間復雜度是O(1).
對于普通的數組來說，只有尾插尾刪的效率高一點，但是頭插和頭刪會涉及到內存的大量操作，效率不高。

列表類型的特點：

• 1. 列表中的元素是有序的，這意味著可以通過索引下標獲取某個元素或者某個范圍的元素列表，例如要獲取上圖第 5 個元素，可以執? lindex user:1:messages 4 或者倒數第 1 個元素，lindex
     user:1:messages -1 就可以得到元素 e。

這里的有序兩個字，要根據上下文區分。
很明顯，列表的有序指的是元素按照一定的順序排列的。
但是實際中的有序，可能是升序和降序，也有可能是按照某個條件進行的有序。
舉個例子：假如面試官問你堆棧的區別，你這時候就先不要著急回答。
而是先反問面試官，您這里說的堆棧，是數據結構的堆棧呢，還是操作系統的堆棧呢，還是JVM中的堆棧呢？亦或者是進程地址空間的堆棧呢？
還有一個同步，同步是指通過加鎖來保證線程安全的同步呢，還是IO中的同步和異步（這里的異步其實就是并發）中的同步呢？

• 2. 區分獲取和刪除的區別，例如 lrem 1 b 是從列表中把從左數遇到的前 1 個 b 元素刪除，這個操作會導致列表的?度從 5 變成 4；但是執? lindex 4 只會獲取元素，但列表?度是不會變化的。
• 3. 列表中的元素是允許重復的。

deque的底層結構介紹如下：

注意區分lindex和lrem，即獲取元素和刪除元素的區別。

lindex 能獲取到元素的值，lrem也能返回被刪除的元素的值。
因為當前的list的頭和尾都能高效地插入和刪除元素，所以當前的List可以用來作棧和隊列使用。
后端開發中，棧用的比較少，但是隊列就非常重要。比如使用隊列實現生產消費者模型。
還有實現消息隊列。

lpush，lpushx，rpush，rpushx命令

將一個或多個元素頭插到list中

lpush key element [element …]
比如：lpush key 1 2 3 4 ，插入完成后，列表的元素是4 3 2 1
返回值：插入后的list的長度。

如果key已經存在，且key對應的value不是list類型，則lpush命令會報錯。
Redis中所有類型的容器都是類似效果。
時間復雜度O(1).

lpushx命令：
在 key 存在時，將?個或者多個元素從左側放?（頭插）到 list 中。不存在，直接返回

lpushx key element [element … ]

時間復雜度O(1)

rpush和rpushx，其實就是尾插入，其他的完全相同。

操作的時間復雜度也是O(1)

lrange命令

獲取key對應的[start stop]區間的元素，左閉右閉。

lrange key start stop

時間復雜度O(n)

如果給出的下標超出范圍了，在Redis中的做法是：
直接盡可能給到區間內的元素，如果下標非法，就盡可能獲取對應的內容。

這就是所謂的 ”魯棒性“：你對我越粗魯，我表現的越棒。（其實就是容錯性強了）

然而在C++中，下標超出范圍，這是一個未定義行為：
1.可能導致程序崩潰
2.可能得到不合法的數據
3.可能得到看起來合法，但是是錯誤的數據。
4.可能得到一個恰好符合結果的數據
就像是開盲盒一樣。

缺點：程序員不能第一時間發現問題，可能會出現連鎖反應。
優點：效率是最高的。相比其他編程語言，比如java，對下標超范圍行為會多了一個合法性驗證，然后拋異常，這就導致多了一些動作。

但是人家java這樣做也有優點，就是對程序員來說能更快發現問題，也就能更高效開發代碼。
所以就產生了兩個問題：
是機器跑得快重要呢，還是程序員開發代碼更快重要呢？
肯定是程序員開發代碼重要，因為涉及到了利益問題，程序員如果開發的慢了，可能要加班修bug開發代碼，甚至如果搞砸了，可能要丟失年終獎。但是對程序員來說，機器跑的快不快跟我有啥關系呢，跑的慢的話，讓老板多搞兩臺機器過來不就行了嘛。

lpop和rpop

lpop相當于頭刪

lpop key
返回值：返回刪除后的元素，如果列表沒有元素了，則返回nil
時間復雜度O(1)

rpop相當于尾刪

rpop key
返回值：返回刪除后的元素，如果列表沒有元素了，則返回nil
時間復雜度O(1)

從Redis 6.2版本中，新增了一個count選項（當前我用的是Redis 5，暫不考慮）

lpop key [count]
表明要頭刪幾次

lindex命令

給定下標，獲取到指定下標的元素

lindex key index
支持負數下標，-1表示倒數第一個了。依次類推。
如果下標非法，返回nil
時間復雜度O(n)，因為在redis的list列表不是一個簡單的數組，所以不能理解成O(1)的復雜度。

linsert命令

在指定位置插入元素

linsert key <before | after> pivot element
在指定的元素pivot之前/之后，插入元素element
如果指定的元素pivot在列表中存在多個，則在從左往右搜索到的第一個pivot之前/之后插入。

llen命令

獲取key對應的list的長度

llen key

lrem 命令

rem就是remove命令的縮寫，就是刪除命令。

lrem key count element
count是要刪除的個數，element是刪除的值

官方文檔給定的解釋如下

意思是：
如果count > 0，則是從頭到尾開始刪除等于element的元素，刪count個。
如果count < 0, 則是從尾到頭開始刪除等于element的元素，刪count個。
如果count = 0, 則是刪除所有等于element的元素。

lrem返回值是被刪除的元素個數。

ltrim命令

該命令是保留key對應的list的[start stop]區間內的元素（同樣是左閉右閉），區間外的元素都刪除。

ltrim key start stop

時間復雜度O(1)，也可以理解為O(N)，這個N是要刪除的元素個數。

lset命令

把key對應的list列表中的index下標的元素修改成element

lset key index element
時間復雜度O(N)，如果是修改頭或者尾，則時間復雜度是O(1)

如果給的下標非法，則直接報錯。
相比于lindex命令不同的是，lindex命令對于非法的下標不報錯，而是盡可能滿足。。。

阻塞版本的命令

blpop和brpop

blpop key [key …] timeout
意思是可以同時對多個key的list進行頭刪
返回值是成功執行blpop命令的key和其刪除的元素
brpop key [key …] timeout
同理
這個timeout（必選項，單位是秒）是設置阻塞的時間，下面會詳細介紹

在list中存在元素的情況下，blpop和brpop命令和lpop，rpop命令作用完全相同。
但是如果list中沒有元素，則blpop和brpop會產生阻塞。
這里的阻塞很好理解，就是生產消費者模型中的阻塞。

這里并不是無休止地阻塞，阻塞時間由timeout決定，在阻塞期間，Redis可以執行其他命令（這是經過特殊處理的，畢竟怎么可能讓兩個命令阻塞住Redis處理命令時的單線程模型呢，如果阻塞住了， 其他客戶端發來的命令請求就得不到執行了。

注意事項：

• 1.如果命令設置了多個key，那么會從左到右遍歷這些key，一旦有其中一個key對應的list的元素就緒了，就會馬上頭刪該key對應的list，然后立即返回。
• 2.如果多個客戶端同時對一個key進行blpop/brpop，則最先執行命令的客戶端會得到刪除后的元素
  
  所以返回值是一個二元組，一方面是告訴我這個數據是來自哪個key，一方面是告訴我這個數據是什么。

這種情況就是key不存在，所以阻塞住了，一旦key就緒了，就立即刪除返回。
這個15.17s就是阻塞的時長。

命令小結

list的內部編碼

其實前面的文章講過了。

List的應用場景

Redis 阻塞消息隊列模型

分頻道阻塞消息隊列模型