Redis - list

Redis中，爲了更好地管理鏈表，定義了一個list的數據結構，做爲鏈表的封裝

typedef struct listNode {

    // 前置節點
    struct listNode *prev;

       // 後置節點
    struct listNode *next;

    // 節點的值
    void *value;
} listNode;

typedef struct list {

    // 頭節點
    listNode *head;

    // 尾節點
    listNode *tail;

    // 鏈表中的節點數
    unsigned int len;

    // 節點值複製函數
    void *(*dup) (void *ptr);

    // 節點值釋放函數
    void (*free) (void *ptr);

    // 節點值對比函數
    int (*match) (void *ptr, void *key);
} list;

Redis的鏈表的實現的主要特性:

1. 雙端：鏈表節點都有prev和next指針，獲取節點的前置節點和後置節點的算法複雜度都爲O(1)。
2. 無環：list的第一個節點（頭節點）的prev和最後一個節點（尾節點）的next都指向NULL。
3. 帶表頭指針和表尾指針：經過list的head和tail兩個指針，能夠隨意的從鏈表的頭和尾進行操做。
4. 帶鏈表長度計數器：能夠經過len成員來獲取鏈表的節點的個數，複雜度O(1)。
5. 多態：鏈表使用void *指針來保存value，而且能夠經過dup，free，match來操控節點的value值，所以，該鏈表能夠保存任意類型的值。

操做

1. RPUSH key value [value ...] 
   從隊列的右邊入隊一個元素或多個元素，複雜度O(1) ; 將全部指定的值插入存於key的列表的尾部（從右側插入）。
   若是key不存在，那麼PUSH以前，會先自動建立一個空的列表。若是key對應的值不是一個list的話，則會返回一個錯誤。若是同時push多個值的話，值會依次從左到右PUSH從尾部進入list。

   a，評論系統

   相似微博， 在看完一條微博以後，經常會評論一番，或者看看其餘人的吐槽。每條評論的記錄都是按照時間順序排序的。讀的時候也是這個順序。這時，隊列就是一個很好的存儲結構。每提交一次評論，都向list的末尾添加一個新的節點。

   b，並行轉串行

   用戶每時每刻均可能發出請求，並且請求的頻率常常變化。這時，後臺的程序不可能馬上響應每個用戶的請求，尤爲是請求特別佔資源的服務的時候（雙11的時候，404頁面？）。有什麼好的辦法來解決這個問題呢？須要一個排隊系統。根據用戶的請求時間，將用戶的請求放入隊列中，後臺程序依次從隊列中獲取任務，處理並將結果返回到結果隊列。

2. LPUSH key value [value ...] 從隊列的左邊入隊一個或多個元素，複雜度O(1)

3. RPUSHX key value 從隊列的右邊入隊一個元素，僅隊列存在時有效。當隊列不存在時，不進行任何操做。

4. LPUSHX key value 從隊列的左邊入隊一個元素，僅隊列存在時有效。當隊列不存在時，不進行任何操做。

5. LPOP key 從隊列的左邊出隊一個元素，複雜度O(1)。若是list爲空，則返回null。

6. RPOP key 從隊列的右邊出隊一個元素，複雜度O(1)。若是list爲空，則返回null。

7. BLPOP key [key ...] timeout 刪除並得到該列表中的第一元素，或阻塞，直到有一個可用。
   timeout表示等待的時間，單位是秒。當設爲0時，表示永遠阻塞，非0時，表示等待的最長時間

8. BRPOP key [key ...] timeout 刪除並得到該列表中的最後一個元素，或阻塞，直到有一個可用

9. RPOPLPUSH source destination 

   刪除列表中的最後一個元素，將其追加到另外一個列表。

   這個命令能夠原子性地返回並刪除source對應的列表的最後一個元素（尾部元素），並將鈣元素放入destination對應的列表的第一個元素位置（列表頭部）。

   使用這個模式的客戶端是易於擴展（scalable）且安全的（reliable），由於即便客戶端把接收到的消息丟失了， 這個消息依然存在於隊列中，等下次迭代到它的時候，由其餘客戶端進行處理。

10. BRPOPLPUSH source destination timeout 

    彈出一個列表的值，將它推到另外一個列表，並返回它;或阻塞，直到有一個可用

    RPOPLPUSH的阻塞版本。timeout的單位是秒，當timeout爲0的時候，表示無限期阻塞。

11. LLEN key 得到隊列(List)的長度

12. LRANGE key start stop 從列表中獲取指定返回的元素.

    負數表示從右向左數。超出範圍的下標不會產生錯誤：若是start>end，會獲得空列表，若是end超過隊尾，則Redis會將其當作列表的最後一個元素

13. LINDEX key index  獲取一個元素，經過其索引列表

    以前介紹的操做都是對list的兩端進行的，因此算法複雜度都只有O(1)。而這個操做是指定位置來進行的，每次操做，list都得找到對應的位置，所以算法複雜度爲O(N)。list的下表是從0開始的，index爲負的時候是從右向左數。-1表示最後一個元素。當下標超出的時候，會返回nul。因此不用像操做數組同樣擔憂範圍越界的狀況。

14. LSET key index value 設置隊列裏面一個元素的值 當index越界的時候會報異常

15. LREM key count value  從列表中刪除元素

    該命令用於從key對應的list中，移除前count次出現 的值爲value的元素。count參數有三種狀況：

    count > 0: 表示從頭向尾（左到右）移除值爲value的元素。

    count < 0: 表示從尾向頭（右向左）移除值爲value的元素。

    count = 0: 表示移除全部值爲value的元素。

16. LTRIM key start stop  修剪到指定範圍內的清單

    這個命令和LRANGE十分類似，LRANGE會將指定範圍的元素返回給客戶端，而LTRIM會對list進行修剪，使其只包含指定範圍的元素。start和stop表示範圍。

    超出範圍的下標不會產生錯誤：若是start>end，會獲得空列表，若是end超過隊尾，則Redis會將其當作列表的最後一個元素。

17. LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value 在列表中的另外一個元素以前或以後插入一個元素

    該命令將value插入值key對應的列表的基準值pivot的前面或是後面。

    當key不存在時，這個list被視爲空列表，任何操做都不會發生。

    當key存在，但保存的不是list，則會報error。

    該命令會返回修改以後的list的長度，若是找不到pivot，則會返回-1。