Redis系列（六）：数据结构List双向链表LPUSH、LPOP、RPUSH、RPOP、LLEN命令

1.介绍

redis中的list既实现了栈（先进后出）又实现了队列（先进先出）

1.示意图

 2.各命令详解

LPUSH/RPUSH

LPUSH:

从队列的左边入队一个或多个元素

将所有指定的值插入到存于 key 的列表的头部。如果 key 不存在，那么在进行 push 操作前会创建一个空列表。 如果 key 对应的值不是一个 list 的话，那么会返回一个错误。

可以使用一个命令把多个元素 push 进入列表，只需在命令末尾加上多个指定的参数。元素是从最左端的到最右端的、一个接一个被插入到 list 的头部。

所以对于这个命令例子 LPUSH mylist a b c，返回的列表是 c 为第一个元素， b 为第二个元素， a 为第三个元素。

RPUSH:

从队列的右边入队一个元素

向存于 key 的列表的尾部插入所有指定的值。如果 key 不存在，那么会创建一个空的列表然后再进行 push 操作。 当 key 保存的不是一个列表，那么会返回一个错误。

可以使用一个命令把多个元素打入队列，只需要在命令后面指定多个参数。元素是从左到右一个接一个从列表尾部插入。 比如命令 RPUSH mylist a b c 会返回一个列表，其第一个元素是 a ，第二个元素是 b ，第三个元素是 c。

两个命令都返回list的长度

时间复杂度O(1) 相对于i++的操作

127.0.0.1:6379> lpush mylist c b a
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpush mylist d e f
(integer) 6
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 5
1) "a"
2) "b"
3) "c"
4) "d"
5) "e"
6) "f"
127.0.0.1:6379>

源码解析

{"rpush",rpushCommand,-3,
     "write use-memory fast @list",
     0,NULL,1,1,1,0,0,0},

    {"lpush",lpushCommand,-3,
     "write use-memory fast @list",
     0,NULL,1,1,1,0,0,0},

LPUSH和RPUSH都是调的同一个函数通过传入LIST_HEAD和LIST_TAIL来判断怎么入队列

void lpushCommand(client *c) {
    pushGenericCommand(c,LIST_HEAD);
}

void rpushCommand(client *c) {
    pushGenericCommand(c,LIST_TAIL);
}

void pushGenericCommand(client *c, int where) {
    int j, pushed = 0;
    robj *lobj = lookupKeyWrite(c->db,c->argv[1]);

    if (lobj && lobj->type != OBJ_LIST) {
        addReply(c,shared.wrongtypeerr);
        return;
    }

    for (j = 2; j < c->argc; j++) {
        if (!lobj) {
            lobj = createQuicklistObject();
            quicklistSetOptions(lobj->ptr, server.list_max_ziplist_size,
                                server.list_compress_depth);
            dbAdd(c->db,c->argv[1],lobj);
        }
        listTypePush(lobj,c->argv[j],where);
        pushed++;
    }
    addReplyLongLong(c, (lobj ? listTypeLength(lobj) : 0));
    if (pushed) {
        char *event = (where == LIST_HEAD) ? "lpush" : "rpush";

        signalModifiedKey(c,c->db,c->argv[1]);
        notifyKeyspaceEvent(NOTIFY_LIST,event,c->argv[1],c->db->id);
    }
    server.dirty += pushed;
}

LPOP/RPOP

LPOP:

移除并且返回 key 对应的 list 的第一个元素。

RPOP:

移除并返回存于 key 的 list 的最后一个元素。

两个命令都返回被移除的元素

时间复杂度O(1) 相对于i--的操作

127.0.0.1:6379> lpop mylist
"a"
127.0.0.1:6379> rpop mylist
"f"
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 5
1) "b"
2) "c"
3) "d"
4) "e"
127.0.0.1:6379>

源码解析

{"rpop",rpopCommand,2,
     "write fast @list",
     0,NULL,1,1,1,0,0,0},

    {"lpop",lpopCommand,2,
     "write fast @list",
     0,NULL,1,1,1,0,0,0},

void lpopCommand(client *c) {
    popGenericCommand(c,LIST_HEAD);
}

void rpopCommand(client *c) {
    popGenericCommand(c,LIST_TAIL);
}

可见和push一样通过判断LIST_HEAD，来确定删除db中元素

void popGenericCommand(client *c, int where) {
    robj *o = lookupKeyWriteOrReply(c,c->argv[1],shared.null[c->resp]);
    if (o == NULL || checkType(c,o,OBJ_LIST)) return;

    robj *value = listTypePop(o,where);
    if (value == NULL) {
        addReplyNull(c);
    } else {
        char *event = (where == LIST_HEAD) ? "lpop" : "rpop";

        addReplyBulk(c,value);
        decrRefCount(value);
        notifyKeyspaceEvent(NOTIFY_LIST,event,c->argv[1],c->db->id);
        if (listTypeLength(o) == 0) {
            notifyKeyspaceEvent(NOTIFY_GENERIC,"del",
                                c->argv[1],c->db->id);
            dbDelete(c->db,c->argv[1]);
        }
        signalModifiedKey(c,c->db,c->argv[1]);
        server.dirty++;
    }
}

LLEN

返回存储在 key 里的list的长度。 如果 key 不存在，那么就被看作是空list，并且返回长度为 0。 当存储在 key 里的值不是一个list的话，会返回error。

时间复杂度：O(1) 相当于常量操作

127.0.0.1:6379> llen mylist
(integer) 4
127.0.0.1:6379>

源码解析

{"llen",llenCommand,2,
     "read-only fast @list",
     0,NULL,1,1,1,0,0,0},

void llenCommand(client *c) {
    robj *o = lookupKeyReadOrReply(c,c->argv[1],shared.czero);
    if (o == NULL || checkType(c,o,OBJ_LIST)) return;
    addReplyLongLong(c,listTypeLength(o));
}

unsigned long listTypeLength(const robj *subject) {
    if (subject->encoding == OBJ_ENCODING_QUICKLIST) {
        return quicklistCount(subject->ptr);
    } else {
        serverPanic("Unknown list encoding");
    }
}

unsigned long quicklistCount(const quicklist *ql) { return ql->count; }