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Redis里怎么存列表数据,有啥实用的小技巧分享一下

在Redis里存列表数据,最直接的办法就是用它的List类型,通过LPUSH/RPUSH命令往列表头尾加东西,再用LPOP/RPOP取出来,这听起来很简单,但真想用得好,让它在项目里既快又稳,就得用上一些“小心思”,这些技巧很多来自Redis官方文档的说明、社区的最佳实践讨论,以及一些技术博客里的经验分享。

第一个实用技巧是:用列表当“非实时”的消息队列,但一定要避免队列堵死。

List结构天生就有“先进先出”的特性,所以很多人拿它做简单的消息队列,让生产者用LPUSH把任务塞进一个列表,消费者用RPOP从另一边不停地取任务执行,这个方法很直接,但有个大问题:如果列表是空的,消费者会陷入一个“死循环”,不停地执行RPOP`命令,这既浪费CPU,又给Redis带来无谓的压力。

解决这个问题的“神器”是BRPOP命令,这个B代表“Blocking”(阻塞),你可以让消费者使用BRPOP key timeout,比如BRPOP task_queue 30,它的意思是:去task_queue这个列表里取消息,如果没消息,我就在这等着你,最多等30秒,在这30秒内,一旦有消息进来,我马上拿到并返回;如果超时了还没消息,我再回来,这样,消费者就不会傻傻地空转了,连接也是安静的,这个方法是Redis官方文档里重点推荐的,能极大地提升效率。

第二个技巧是:用列表做“ capped collection”,也就是固定长度的集合,自动踢掉老数据。

我们并不希望一个列表无限制地增长下去,你想存用户最近10次的登录记录,或者一个聊天室里最新的100条消息,这时候,你可以用LPUSH把新数据加进去,然后紧接着执行一个LTRIM key start stop命令。

LTRIM是用来修剪列表的,你执行LPUSH recent_logins "login_info",然后马上执行LTRIM recent_logins 0 9,这个LTRIM命令的意思是:只保留列表里索引从0到9的这10个元素,其他的全部扔掉,因为LPUSH是把新元素加到左边(头部),所以最新的数据总是在最前面,通过LTRIM一修剪,列表就永远只保持最新的10条记录了,这个“LPUSH + LTRIM”的组合拳,是Redis应用里一个非常经典和高效的模式,在很多开源项目的代码里都能看到,用来管理有限历史记录非常方便。

第三个技巧是:列表不止能存字符串,还能存序列化后的复杂数据。

Redis的列表元素虽然是字符串,但这个字符串的内容可以是任何东西,你可以把PHP的数组、Python的字典、Java的对象,先用JSON序列化一下,变成一串JSON文本,然后存到Redis的列表里,取出来的时候,再反序列化回原来的数据结构。

这样做的好处是,一个列表项就能包含非常丰富的信息,一个消息队列里的任务项,可以不只是任务名,而是一个JSON对象,里面包含了任务ID、执行参数、优先级、创建时间等等,这样消费者拿到一条消息,就能获得执行任务所需的全部信息,不需要再额外去查数据库,这种用法几乎是所有使用Redis做消息队列的项目的标配。

第四个技巧是:小心!列表不适合存特别长的数据。

这是一个重要的提醒,来源于对Redis内部实现的了解(根据Redis官方文档对数据结构的说明),Redis的List在底层实现上,元素数量少的时候用一种叫ziplist的紧凑结构,很省内存,但当元素数量超过某个配置值,或者某个元素体积太大时,它会转成一个标准的双向链表。

双向链表在靠近头尾的地方进行增删操作很快,是O(1)复杂度,如果你要访问列表中间的元素,比如用LINDEX命令找第5000个元素,或者用LRANGE命令取第1000到2000个元素,它的速度是O(N)的,也就是说,会随着列表长度线性下降,如果一个列表有几万、几十万元素,这种操作可能会瞬间阻塞Redis,导致其他请求超时。

经验法则是:把Redis List想象成一个“管道”或者“栈”,只在两端操作它,非常高效,但不要把它当成一个可以随机访问的数组。 如果你的业务场景需要频繁按索引查询长列表的中间部分,那List可能不是最佳选择,可以考虑用Sorted Set(有序集合)或者其他方案。

第五个技巧是:活用多个列表和键名设计来解耦不同状态的数据。

不要把所有的东西都塞进一个列表,比如做一个任务系统,你可以设计三个列表:

  1. queue:tasks:pending (待处理任务列表)
  2. queue:tasks:processing (处理中任务列表)
  3. queue:tasks:failed (失败任务列表)

当一个工作者用BRPOPLPUSH命令(这是一个原子性命令)从pending列表取任务时,可以同时把这个任务塞进processing列表,这样,这个任务就从“待处理”区域移到了“处理中”区域,如果任务处理成功,就从processing列表里删掉;如果失败了,就把它移到failed列表等待重试或人工处理。

这种用多个列表管理不同状态的方法,思路来源于工作流和状态机模型,在Celery等分布式任务队列中也有类似思想,它使得系统的状态非常清晰,你一眼就能看出有多少任务在排队、多少正在处理、多少失败了,便于监控和管理,键名用冒号分隔是一种约定俗成的规范,看起来像路径,比较清晰。

在Redis里用列表,核心思想就是扬长避短,利用它在两端操作的超高速度,通过阻塞命令避免空转,用修剪操作控制长度,用序列化存储复杂数据,并通过合理的键名设计将数据分门别类,只要避开随机访问长列表这个性能陷阱,List就是一个非常强大且实用的工具。

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