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redis精进 - list的使用和应用场景

redis精进 - list的使用和应用场景

最近在精进学习Redis,边学边写

先赞后读,养成习惯

一、List类型使用说明

  • list类型是用来存储多个有序的字符串的,支持存储2^32次方-1个元素。
  • redis可以从链表的两端进行插入(pubsh)和弹出(pop)元素,充当队列或者栈
  • 支持读取指定范围的元素集
  • 读取指定下标的元素等
注意它是链表而不是数组。这意味着 list 的插入和删除操作非常快,时间复杂度为 O(1),但是索引定位很慢,时间复杂度为 O(n)
另外当列表弹出了最后一个元素之后,该数据结构自动被删除,内存被回收。
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二、String类型常用命令:

右边进左边出:队列

# 进入队列
> rpush books python java golang
(integer) 3

# 队列长度
> llen books
(integer) 3

# 取出队列
> lpop books
"python"
> lpop books
"java"
> lpop books
"golang"
> lpop books
(nil)
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右边进右边出:栈

# 入栈
> rpush books python java golang
(integer) 3

# 出栈
> rpop books
"golang"
> rpop books
"java"
> rpop books
"python"
> rpop books
(nil)
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慢操作

lindex 相当于 Java 链表的get(int index)方法,它需要对链表进行遍历,性能随着参数index增大而变差。

> rpush books python java golang
(integer) 3

> lindex books 1  # O(n) 慎用
"java"

> lrange books 0 -1  # 获取所有元素,O(n) 慎用
1) "python"
2) "java"
3) "golang"


> ltrim books 1 0 # O(n) 慎用 这其实是清空了整个列表,因为区间范围长度为负
OK

> llen books
(integer) 0
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ltrim 和字面意思不太一样,与其说去除不如说保留

因为 ltrim 两个参数start_index和end_index定义了一个区间内的值将被保留下来。
这使它非常适合实现一个定长的链表

三、使用场景:链表用来做异步队列

链表常用来做异步队列使用

  • 将需要延后处理的任务结构体序列化(JSON)成字符串塞进 Redis 的列表

  • 另一个线程从这个列表中轮询数据进行处理。

  • lpush + lpop = stack 先进后出的栈

  • lpush + rpop = queue 先进先出的队列

  • lpush + ltrim = capped collection 有限集合

  • lpush + brpop = message queue 消息队列

Redis 队列绕不开的消息丢失问题

一般借助List来实现消息队列:

  • 通过命令LPUSH(BLPUSH)把消息入队
  • 通过命令RPOP(BRPOP)获取消息。

但这种方式实现的队列是不安全的。

因为RPOP(BRPOP)命令的特性:

  • 移除list的队尾元素(消息)并返回给客户端。这时该元素只存在于客户端的上下文中,redis服务器中没有这个元素.
  • 如果客户端在处理元素的过程崩溃了,那么这个元素就永远丢失了。这种情况导致:客户端虽然成功收到了消息,但是却没有处理它

试图抢救一下

那怎么来实现一个更安全的队列呢? 可以试试redis的RPOPLPUSH (或者其阻塞版本的 BRPOPLPUSH)命令。

具体是操作是:

  • 在A队列推出元素(并删除)时,保存元素到 B队列。
  • 如果处理 元素 的客户端奔溃了,还可以在B队列找到
redis> RPUSH mylist "one"
(integer) 1
redis> RPUSH mylist "two"
(integer) 2
redis> RPUSH mylist "three"
(integer) 3
redis> RPOPLPUSH mylist myotherlist
"three"
redis> LRANGE mylist 0 -1
1) "one"
2) "two"
redis> LRANGE myotherlist 0 -1
1) "three"
redis> 
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这种方法存在两个问题,

  • 多个消费者同时将消息转存入第二个队列,第二队列会出现( 已执行、未执行 )消息堆积
  • 假设你的消息很特别,内容不会重复,你可以通过lrem a 0 "元素"函数找到并删除消息,另外启动的那个专门处理第二个队列的client面对的队列中的信息数量必须很小,如果很大client处理不过来又不能使用并发,因为使用并发必须将消息pop出队列2,如果pop出队列2,那就又回到了我们本来要绕开的问题。

最后

所以折腾试试,发现redislist

  • 做消费者确认ACK麻烦
  • 不能重复消费,一旦消费就会被删除
  • 队列不去重

因此对于一致性要求高的场景,队列建议使用Redis 5的 Stream 或者 RocketMQ。 目前还没发现特别适合redis list使用场景,有想到的小伙伴留言交流下❤️