详解Redis中的List类型
本系列将和大家分享redis分布式缓存,本章主要简单介绍下redis中的list类型,以及如何使用redis解决博客数据分页、生产者消费者模型和发布订阅等问题。
redis list的实现为一个双向链表,即可以支持反向查找和遍历,更方便操作,不过带来了部分额外的内存开销,redis内部的很多实现,包括发送缓冲队列等也都是用这个数据结构。
list类型主要用于队列和栈,先进先出,后进先出等。
存储形式:key--linklist<value>
首先先给大家show一波redis中与list类型相关的api:
using system; using system.collections.generic; using servicestack.redis; namespace tianya.redis.service { /// <summary> /// redis list的实现为一个双向链表,即可以支持反向查找和遍历,更方便操作,不过带来了部分额外的内存开销, /// redis内部的很多实现,包括发送缓冲队列等也都是用这个数据结构。 /// </summary> public class redislistservice : redisbase { #region queue队列(先进先出) /// <summary> /// 入队 /// </summary> /// <param name="listid">集合id</param> /// <param name="value">入队的值</param> public void enqueueitemonlist(string listid, string value) { base._redisclient.enqueueitemonlist(listid, value); } /// <summary> /// 出队 /// </summary> /// <param name="listid">集合id</param> /// <returns>出队的值</returns> public string dequeueitemfromlist(string listid) { return base._redisclient.dequeueitemfromlist(listid); } /// <summary> /// 出队(阻塞) /// </summary> /// <param name="listid">集合id</param> /// <param name="timeout">阻塞时间(超时时间)</param> /// <returns>出队的值</returns> public string blockingdequeueitemfromlist(string listid, timespan? timeout) { return base._redisclient.blockingdequeueitemfromlist(listid, timeout); } /// <summary> /// 从多个list中出队(阻塞) /// </summary> /// <param name="listids">集合id</param> /// <param name="timeout">阻塞时间(超时时间)</param> /// <returns>返回出队的 listid & item</returns> public itemref blockingdequeueitemfromlists(string[] listids, timespan? timeout) { return base._redisclient.blockingdequeueitemfromlists(listids, timeout); } #endregion queue队列(先进先出) #region stack栈(后进先出) /// <summary> /// 入栈 /// </summary> /// <param name="listid">集合id</param> /// <param name="value">入栈的值</param> public void pushitemtolist(string listid, string value) { base._redisclient.pushitemtolist(listid, value); } /// <summary> /// 入栈,并设置过期时间 /// </summary> /// <param name="listid">集合id</param> /// <param name="value">入栈的值</param> /// <param name="expireat">过期时间</param> public void pushitemtolist(string listid, string value, datetime expireat) { base._redisclient.pushitemtolist(listid, value); base._redisclient.expireentryat(listid, expireat); } /// <summary> /// 入栈,并设置过期时间 /// </summary> /// <param name="listid">集合id</param> /// <param name="value">入栈的值</param> /// <param name="expirein">过期时间</param> public void pushitemtolist(string listid, string value, timespan expirein) { base._redisclient.pushitemtolist(listid, value); base._redisclient.expireentryin(listid, expirein); } /// <summary> /// 出栈 /// </summary> /// <param name="listid">集合id</param> /// <returns>出栈的值</returns> public string popitemfromlist(string listid) { return base._redisclient.popitemfromlist(listid); } /// <summary> /// 出栈(阻塞) /// </summary> /// <param name="listid">集合id</param> /// <param name="timeout">阻塞时间(超时时间)</param> /// <returns>出栈的值</returns> public string blockingpopitemfromlist(string listid, timespan? timeout) { return base._redisclient.blockingpopitemfromlist(listid, timeout); } /// <summary> /// 从多个list中出栈一个值(阻塞) /// </summary> /// <param name="listids">集合id</param> /// <param name="timeout">阻塞时间(超时时间)</param> /// <returns>返回出栈的 listid & item</returns> public itemref blockingpopitemfromlists(string[] listids, timespan? timeout) { return base._redisclient.blockingpopitemfromlists(listids, timeout); } /// <summary> /// 从fromlistid集合出栈并入栈到tolistid集合 /// </summary> /// <param name="fromlistid">出栈集合id</param> /// <param name="tolistid">入栈集合id</param> /// <returns>返回移动的值</returns> public string popandpushitembetweenlists(string fromlistid, string tolistid) { return base._redisclient.popandpushitembetweenlists(fromlistid, tolistid); } /// <summary> /// 从fromlistid集合出栈并入栈到tolistid集合(阻塞) /// </summary> /// <param name="fromlistid">出栈集合id</param> /// <param name="tolistid">入栈集合id</param> /// <param name="timeout">阻塞时间(超时时间)</param> /// <returns>返回移动的值</returns> public string blockingpopandpushitembetweenlists(string fromlistid, string tolistid, timespan? timeout) { return base._redisclient.blockingpopandpushitembetweenlists(fromlistid, tolistid, timeout); } #endregion stack栈(后进先出) #region 赋值 /// <summary> /// 向list头部添加value值 /// </summary> public void prependitemtolist(string listid, string value) { base._redisclient.prependitemtolist(listid, value); } /// <summary> /// 向list头部添加value值,并设置过期时间 /// </summary> public void prependitemtolist(string listid, string value, datetime expireat) { base._redisclient.prependitemtolist(listid, value); base._redisclient.expireentryat(listid, expireat); } /// <summary> /// 向list头部添加value值,并设置过期时间 /// </summary> public void prependitemtolist(string listid, string value, timespan expirein) { base._redisclient.prependitemtolist(listid, value); base._redisclient.expireentryin(listid, expirein); } /// <summary> /// 向list中添加value值 /// </summary> public void additemtolist(string listid, string value) { base._redisclient.additemtolist(listid, value); } /// <summary> /// 向list中添加value值,并设置过期时间 /// </summary> public void additemtolist(string listid, string value, datetime expireat) { base._redisclient.additemtolist(listid, value); base._redisclient.expireentryat(listid, expireat); } /// <summary> /// 向list中添加value值,并设置过期时间 /// </summary> public void additemtolist(string listid, string value, timespan expirein) { base._redisclient.additemtolist(listid, value); base._redisclient.expireentryin(listid, expirein); } /// <summary> /// 向list中添加多个value值 /// </summary> public void addrangetolist(string listid, list<string> values) { base._redisclient.addrangetolist(listid, values); } /// <summary> /// 向list中添加多个value值,并设置过期时间 /// </summary> public void addrangetolist(string listid, list<string> values, datetime expireat) { base._redisclient.addrangetolist(listid, values); base._redisclient.expireentryat(listid, expireat); } /// <summary> /// 向list中添加多个value值,并设置过期时间 /// </summary> public void addrangetolist(string listid, list<string> values, timespan expirein) { base._redisclient.addrangetolist(listid, values); base._redisclient.expireentryin(listid, expirein); } #endregion 赋值 #region 获取值 /// <summary> /// 获取指定list中包含的数据数量 /// </summary> public long getlistcount(string listid) { return base._redisclient.getlistcount(listid); } /// <summary> /// 获取指定list中包含的所有数据集合 /// </summary> public list<string> getallitemsfromlist(string listid) { return base._redisclient.getallitemsfromlist(listid); } /// <summary> /// 获取指定list中下标从startingfrom到endingat的值集合 /// </summary> public list<string> getrangefromlist(string listid, int startingfrom, int endingat) { return base._redisclient.getrangefromlist(listid, startingfrom, endingat); } #endregion 获取值 #region 删除 /// <summary> /// 移除指定list中,listid/value,与参数相同的值,并返回移除的数量 /// </summary> public long removeitemfromlist(string listid, string value) { return base._redisclient.removeitemfromlist(listid, value); } /// <summary> /// 从指定list的尾部移除一个数据,并返回移除的数据 /// </summary> public string removeendfromlist(string listid) { return base._redisclient.removeendfromlist(listid); } /// <summary> /// 从指定list的头部移除一个数据,并返回移除的数据 /// </summary> public string removestartfromlist(string listid) { return base._redisclient.removestartfromlist(listid); } #endregion 删除 #region 其它 /// <summary> /// 清理数据,保持list长度 /// </summary> /// <param name="listid">集合id</param> /// <param name="keepstartingfrom">保留起点</param> /// <param name="keependingat">保留终点</param> public void trimlist(string listid, int keepstartingfrom, int keependingat) { base._redisclient.trimlist(listid, keepstartingfrom, keependingat); } #endregion 其它 #region 发布订阅 /// <summary> /// 发布 /// </summary> /// <param name="channel">频道</param> /// <param name="message">消息</param> public void publish(string channel, string message) { base._redisclient.publishmessage(channel, message); } /// <summary> /// 订阅 /// </summary> /// <param name="channel">频道</param> /// <param name="actiononmessage"></param> public void subscribe(string channel, action<string, string, iredissubscription> actiononmessage) { var subscription = base._redisclient.createsubscription(); subscription.onsubscribe = c => { console.writeline($"订阅频道{c}"); console.writeline(); }; //取消订阅 subscription.onunsubscribe = c => { console.writeline($"取消订阅 {c}"); console.writeline(); }; subscription.onmessage += (c, s) => { actiononmessage(c, s, subscription); }; console.writeline($"开始启动监听 {channel}"); subscription.subscribetochannels(channel); //blocking } /// <summary> /// 取消订阅 /// </summary> /// <param name="channel">频道</param> public void unsubscribefromchannels(string channel) { var subscription = base._redisclient.createsubscription(); subscription.unsubscribefromchannels(channel); } #endregion 发布订阅 } }
使用如下:
/// <summary> /// redis list的实现为一个双向链表,即可以支持反向查找和遍历,更方便操作,不过带来了部分额外的内存开销, /// redis内部的很多实现,包括发送缓冲队列等也都是用这个数据结构。 /// 队列/栈/生产者消费者模型/发布订阅 /// </summary> public static void showlist() { using (redislistservice service = new redislistservice()) { service.flushall(); service.additemtolist("article", "张三"); service.additemtolist("article", "李四"); service.additemtolist("article", "王五"); service.prependitemtolist("article", "赵六"); service.prependitemtolist("article", "钱七"); var result1 = service.getallitemsfromlist("article"); //一次性获取所有的数据 var result2 = service.getrangefromlist("article", 0, 3); //可以按照添加顺序自动排序,而且可以分页获取 console.writeline($"result1={jsonconvert.serializeobject(result1)}"); console.writeline($"result2={jsonconvert.serializeobject(result2)}"); console.writeline("====================================================="); //栈:后进先出 service.flushall(); service.pushitemtolist("article", "张三"); //入栈 service.pushitemtolist("article", "李四"); service.pushitemtolist("article", "王五"); service.pushitemtolist("article", "赵六"); service.pushitemtolist("article", "钱七"); for (int i = 0; i < 5; i++) { console.writeline(service.popitemfromlist("article")); //出栈 } console.writeline("====================================================="); //队列:先进先出,生产者消费者模型 //msmq---rabbitmq---zeromq---redislist 学习成本、技术成本 service.flushall(); service.enqueueitemonlist("article", "张三"); //入队 service.enqueueitemonlist("article", "李四"); service.enqueueitemonlist("article", "王五"); service.enqueueitemonlist("article", "赵六"); service.enqueueitemonlist("article", "钱七"); for (int i = 0; i < 5; i++) { console.writeline(service.dequeueitemfromlist("article")); //出队 } //分布式缓存,多服务器都可以访问到,多个生产者,多个消费者,任何产品只被消费一次 } }
运行结果如下所示:
下面我们就来看下如何使用上面的api来解决一些具体的问题:
一、博客数据分页
应用场景:
博客网站每天新增的随笔和文章可能都是几千几万的,表里面是几千万数据。首页要展示最新的随笔,还有前20页是很多人访问的。
这种情况下如果首页分页数据每次都去查询数据库,那么就会有很大的性能问题。
解决方案:
每次写入数据库的时候,把 id_标题 写入到redis的list中(后面搞个trimlist,只要最近的200个)。
这样的话用户每次刷页面就不需要去访问数据库了,直接读取redis中的数据。
第一页(当然也可以是前几页)的时候可以不体现总记录数,只拿最新数据展示,这样就能避免访问数据库了。
还有一种就是水平分表了,数据存到redis的时候可以保存 id_表名称_标题
使用list主要是解决数据量大,变化快的数据分页问题。
二八原则:80%的访问集中在20%的数据,list里面只用保存大概的量就够用了。
using tianya.redis.service; namespace myredis.scene { /// <summary> /// 博客数据分页 /// /// 应用场景: /// 博客网站每天新增的随笔和文章可能都是几千几万的,表里面是几千万数据。首页要展示最新的随笔,还有前20页是很多人访问的。 /// 这种情况下如果首页分页数据每次都去查询数据库,那么就会有很大的性能问题。 /// /// 解决方案: /// 每次写入数据库的时候,把 id_标题 写入到redis的list中(后面搞个trimlist,只要最近的200个)。 /// 这样的话用户每次刷页面就不需要去访问数据库了,直接读取redis中的数据。 /// 第一页(当然也可以是前几页)的时候可以不体现总记录数,只拿最新数据展示,这样就能避免访问数据库了。 /// /// 还有一种就是水平分表了,数据存到redis的时候可以保存 id_表名称_标题 /// /// 使用list主要是解决数据量大,变化快的数据分页问题。 /// 二八原则:80%的访问集中在20%的数据,list里面只用保存大概的量就够用了。 /// </summary> public class blogpagelist { public static void show() { using (redislistservice service = new redislistservice()) { service.additemtolist("newblog", "10001_ioc容器的实现原理"); service.additemtolist("newblog", "10002_aop面向切面编程"); service.additemtolist("newblog", "10003_行为型设计模式"); service.additemtolist("newblog", "10004_结构型设计模式"); service.additemtolist("newblog", "10005_创建型设计模式"); service.additemtolist("newblog", "10006_gc垃圾回收"); service.trimlist("newblog", 0, 200); //保留最新的201个(一个list最多只能存放2的32次方-1个) var result1 = service.getrangefromlist("newblog", 0, 9); //第一页 var result2 = service.getrangefromlist("newblog", 10, 19); //第二页 var result3 = service.getrangefromlist("newblog", 20, 29); //第三页 } } } }
二、生产者消费者模型
分布式缓存,多服务器都可以访问到,多个生产者,多个消费者,任何产品只被消费一次。(使用队列实现)
其中一个(或多个)程序写入,另外一个(或多个)程序读取消费。按照时间顺序,数据失败了还可以放回去下次重试。
下面我们来看个例子:
demo中添加了2个控制台应用程序,分别模拟生产者和消费者:
using system; using tianya.redis.service; namespace tianya.producer { /// <summary> /// 模拟生产者 /// </summary> class program { static void main(string[] args) { console.writeline("生产者程序启动了。。。"); using (redislistservice service = new redislistservice()) { console.writeline("开始生产test产品"); for (int i = 1; i <= 20; i++) { service.enqueueitemonlist("test", $"产品test{i}"); } console.writeline("开始生产task产品"); for (int i = 1; i <= 20; i++) { service.enqueueitemonlist("task", $"产品task{i}"); } console.writeline("模拟生产结束"); while (true) { console.writeline("************请输入数据************"); string testtask = console.readline(); service.enqueueitemonlist("test", testtask); } } } } }
using system; using system.threading; using tianya.redis.service; namespace tianya.consumer { /// <summary> /// 模拟消费者 /// </summary> class program { static void main(string[] args) { console.writeline("消费者程序启动了。。。"); using (redislistservice service = new redislistservice()) { while (true) { var result = service.blockingdequeueitemfromlists(new string[] { "test", "task" }, timespan.fromhours(1)); thread.sleep(100); console.writeline($"消费者消费了 {result.id} {result.item}"); } } } } }
接下来我们使用.net core cli来启动2个消费者实例和1个生产者实例,运行结果如下所示:
像这种异步队列在项目中有什么价值呢?
ps:此处事务是一个很大问题,真实项目中需根据实际情况决定是否采用异步队列。
三、发布订阅
发布订阅:
发布一个数据,全部的订阅者都能收到。
观察者,一个数据源,多个接收者,只要订阅了就可以收到的,能被多个数据源共享。
观察者模式:微信订阅号---群聊天---数据同步。。。
下面我们来看个小demo:
/// <summary> /// 发布订阅 /// 发布一个数据,全部的订阅者都能收到。 /// 观察者,一个数据源,多个接收者,只要订阅了就可以收到的,能被多个数据源共享。 /// 观察者模式:微信订阅号---群聊天---数据同步。。。 /// </summary> public static void showpublishandsubscribe() { task.run(() => { using (redislistservice service = new redislistservice()) { service.subscribe("tianya", (c, message, iredissubscription) => { console.writeline($"注册{1}{c}:{message},dosomething else"); if (message.equals("exit")) iredissubscription.unsubscribefromchannels("tianya"); });//blocking } }); task.run(() => { using (redislistservice service = new redislistservice()) { service.subscribe("tianya", (c, message, iredissubscription) => { console.writeline($"注册{2}{c}:{message},dosomething else"); if (message.equals("exit")) iredissubscription.unsubscribefromchannels("tianya"); });//blocking } }); task.run(() => { using (redislistservice service = new redislistservice()) { service.subscribe("twelve", (c, message, iredissubscription) => { console.writeline($"注册{3}{c}:{message},dosomething else"); if (message.equals("exit")) iredissubscription.unsubscribefromchannels("twelve"); });//blocking } }); using (redislistservice service = new redislistservice()) { thread.sleep(1000); service.publish("tianya", "tianya1"); thread.sleep(1000); service.publish("tianya", "tianya2"); thread.sleep(1000); service.publish("tianya", "tianya3"); thread.sleep(1000); service.publish("twelve", "twelve1"); thread.sleep(1000); service.publish("twelve", "twelve2"); thread.sleep(1000); service.publish("twelve", "twelve3"); thread.sleep(1000); console.writeline("**********************************************"); thread.sleep(1000); service.publish("tianya", "exit"); thread.sleep(1000); service.publish("tianya", "tianya6"); thread.sleep(1000); service.publish("tianya", "tianya7"); thread.sleep(1000); service.publish("tianya", "tianya8"); thread.sleep(1000); service.publish("twelve", "exit"); thread.sleep(1000); service.publish("twelve", "twelve6"); thread.sleep(1000); service.publish("twelve", "twelve7"); thread.sleep(1000); service.publish("twelve", "twelve8"); thread.sleep(1000); console.writeline("结束"); } }
运行结果如下所示:
至此本文就全部介绍完了,如果觉得对您有所启发请记得点个赞哦!!!
demo源码:
链接: https://pan.baidu.com/s/1_kemctbf2it5plv7irxr5q 提取码: v4sr
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