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redis系列:通过队列案例学习list命令

这一篇文章将讲述Redis中的list类型命令,同样也是通过demo来讲述,其他部分这里就不在赘述了。

项目Github地址:https://github.com/rainbowda/learnWay/tree/master/learnRedis/case-list

案例

demo功能是队列,整个demo的大致页面如下。左边是存储到Redis中的数据,右边是从Redis中弹出的数据。

准备工作

首先定义一个存储list的key

private static final String LIST_KEY = "list:1";

队列的key就用list:1

redis操作对象

private RedisTemplate redisTemplate;
//string 命令操作对象
private ValueOperations valueOperations;
//list 命令操作对象
private ListOperations listOperations;

list在Redis中的结构可以看下图(图片来源于Redis in Action)。

插入数据

头部插入

命令介绍

命令用例描述LPUSHLPUSH key value [value ...]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。LPUSHXLPUSHX key value只有当 key 已经存在并且存着一个 list 的时候,在这个 key 下面的 list 的头部插入 value。

接下来看看demo中头部插入的功能,点击下图中头部插入按钮,然后在弹出框中填入数字0,点击提交后整个头部插入流程结束。可以看到左边的队列数据出现了一条{"data":"0"} 数据,在数据{"data":"1"} 上面。

来看看后台的方法

@RequestMapping(value = "/leftPop",method = RequestMethod.GET)
public Object leftPop(){
 return listOperations.leftPop(LIST_KEY);
}

如果需要在Redis中操作,可以敲下面的命令

lpush list:1 "{\"data\":\"0\"}" 

尾部插入

命令介绍

命令用例描述RPUSHRPUSH key value [value ...]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。RPUSHXRPUSHX key value将值 value 插入到列表 key 的表尾, 当且仅当 key 存在并且是一个列表。

接下来看看demo中尾部插入的功能,点击下图中尾部插入按钮,然后在弹出框中填入数字11,点击提交后整个新增流程结束。可以看到左边的队列数据出现了一条{"data":"11"} 数据,在数据{"data":"10"}下面。

来看看后台的方法

@RequestMapping(value = "/rightPop",method = RequestMethod.GET)
public Object rightPop(){
 return listOperations.rightPop(LIST_KEY);
}

如果需要在Redis中操作,可以敲下面的命令

rpush list:1 "{\"data\":\"11\"}" 

列表查询

命令介绍

同样先看看相关的获取值命令

命令用例描述LRANGELRANGE key start stop返回存储在 key 的列表里指定范围内的元素。LINDEXLINDEX key index返回列表里的元素的索引 index 存储在 key 里面。LLENLLEN key返回存储在 key 里的list的长度。

后台查询方法,将新增的内容查询出来

@RequestMapping(value = "/getList",method = RequestMethod.GET)
public List getList(){
 List list = listOperations.range(LIST_KEY, 0, -1);
 //可以用size获取成员长度
 //listOperations.size(LIST_KEY);
 return list;
}

数据弹出

头部弹出

命令用例描述LPOPLPOP key移除并且返回 key 对应的 list 的第一个元素。BLPOPBLPOP key [key ...] timeout它是命令 LPOP 的阻塞版本,这是因为当给定列表内没有任何元素可供弹出的时候, 连接将被 BLPOP 命令阻塞。

接下来看看头部弹出的功能,点击下图中头部弹出按钮,可以看到左边的队列顶部数据减少了,在右边弹出的数据出现了左边队列数据消失的数据。

来看看后台的方法

@RequestMapping(value = "/leftPop",method = RequestMethod.GET)
public Object leftPop(){
 return listOperations.leftPop(LIST_KEY);
}

如果需要在Redis中操作,可以敲下面的命令

lpop list:1 

尾部弹出

命令用例描述RPOPRPOP key移除并返回存于 key 的 list 的最后一个元素。BRPOPBRPOP key [key ...] timeout它是 RPOP 的阻塞版本,因为这个命令会在给定list无法弹出任何元素的时候阻塞连接。

接下来看看尾部弹出的功能,点击下图中尾部弹出按钮,可以看到左边的队列尾部数据减少了,在右边弹出的数据出现了左边队列数据消失的数据。

来看看后台的方法

@RequestMapping(value = "/rightPop",method = RequestMethod.GET)
public Object rightPop(){
 return listOperations.rightPop(LIST_KEY);
}

如果需要在Redis中操作,可以敲下面的命令

rpop list:1 

其他命令

命令用例描述LINSERTLINSERT key BEFORE\AFTER pivot value把 value 插入存于 key 的列表中在基准值 pivot 的前面或后面。LREMLREM key count value从存于 key 的列表里移除前 count 次出现的值为 value 的元素。LSETLSET key index value设置 index 位置的list元素的值为 value。LTRIMLTRIM key start stop修剪(trim)一个已存在的 list,这样 list 就会只包含指定范围的指定元素。RPOPLPUSHRPOPLPUSH source destination原子性地返回并移除存储在 source 的列表的最后一个元素(列表尾部元素), 并把该元素放入存储在 destination 的列表的第一个元素位置(列表头部)。BRPOPLPUSHBRPOPLPUSH source destination timeoutBRPOPLPUSH 是 RPOPLPUSH 的阻塞版本。

RPOPLPUSH和BRPOPLPUSH

这两个命令作用其实是相同的,只不过BRPOPLPUSH是阻塞的,当没有数据时,会一直阻塞,直到有数据。

在Redis官方文档中,用RPOPLPUSH命令举了两个例子,一个是Reliable queue(安全的队列 ),另一个是Circular list(循环列表)。

Reliable queue(安全的队列 )

Redis通常都被用做一个处理各种后台工作或消息任务的消息服务器。 一个简单的队列模式就是:生产者把消息放入一个列表中,等待消息的消费者用 RPOP 命令(用轮询方式), 或者用 BRPOP 命令(如果客户端使用阻塞操作会更好)来得到这个消息。

然而,因为消息有可能会丢失,所以这种队列并是不安全的。例如,当接收到消息后,出现了网络问题或者消费者端崩溃了, 那么这个消息就丢失了。

RPOPLPUSH (或者其阻塞版本的 BRPOPLPUSH) 提供了一种方法来避免这个问题:消费者端取到消息的同时把该消息放入一个正在处理中的列表。 当消息被处理了之后,该命令会使用 LREM 命令来移除正在处理中列表中的对应消息。

另外,可以添加一个客户端来监控这个正在处理中列表,如果有某些消息已经在这个列表中存在很长时间了(即超过一定的处理时限), 那么这个客户端会把这些超时消息重新加入到队列中。

翻译来自 http://www.redis.cn/commands/rpoplpush.html

Circular list(循环列表)

RPOPLPUSH 命令的 source 和 destination 是相同的话, 那么客户端在访问一个拥有n个元素的列表时,可以在 O(N) 时间里一个接一个获取列表元素, 而不用像 LRANGE那样需要把整个列表从服务器端传送到客户端。

上面这种模式即使在以下两种情况下照样能很好地工作: 有多个客户端同时对同一个列表进行旋转(rotating):它们会取得不同的元素,直到列表里所有元素都被访问过,又从头开始这个操作。 有其他客户端在往列表末端加入新的元素。

这个模式让我们可以很容易地实现这样一个系统:有 N 个客户端,需要连续不断地对一批元素进行处理,而且处理的过程必须尽可能地快。 一个典型的例子就是服务器上的监控程序:它们需要在尽可能短的时间内,并行地检查一批网站,确保它们的可访问性。

值得注意的是,使用这个模式的客户端是易于扩展(scalable)且安全的(reliable),因为即使客户端把接收到的消息丢失了, 这个消息依然存在于队列中,等下次迭代到它的时候,由其他客户端进行处理。

翻译来自 http://www.redis.cn/commands/rpoplpush.html

案例-约瑟夫问题

约瑟夫问题(有时也称为约瑟夫斯置换),是一个出现在计算机科学和数学中的问题。在计算机编程的算法中,类似问题又称为约瑟夫环。

人们站在一个等待被处决的圈子里。 计数从圆圈中的指定点开始,并沿指定方向围绕圆圈进行。 在跳过指定数量的人之后,执行下一个人。 对剩下的人重复该过程,从下一个人开始,朝同一方向跳过相同数量的人,直到只剩下一个人,并被释放。

问题即,给定人数、起点、方向和要跳过的数字,选择初始圆圈中的位置以避免被处决。

来自维基百科 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%A6%E7%91%9F%E5%A4%AB%E6%96%AF%E9%97%AE%E9%A2%98

思路

定义一个list key为josephus,利用

RPOPLPUSH josephus josephus

命令来构造循环链表,每当数到3时,使用rpop

rpop josephus

命令弹出

代码实现

public class JosephusProblem extends RedisBaseConnection {
 @Test
 public void test() {
 //构造数据
 for (int i = 1; i <= 41; i++) {
 listOperations.leftPush("josephus", String.valueOf(i));
 }
 int index = 1;
 while (listOperations.size("josephus") > 0) {
 //当数到3时,弹出
 if (index == 3) {
 System.out.println(listOperations.range("josephus", 0, -1));
 System.out.println("当前被杀的人是:" + listOperations.rightPop("josephus"));
 index = 0;
 } else {
 listOperations.rightPopAndLeftPush("josephus", "josephus");
 }
 index++;
 }
 }
}

整个代码步骤如下

  1. 先是模拟有41个人(向redis中key为josephus的list添加41个数据)
  2. 定义索引index
  3. 循环判断key为josephus的数据长度是否大于0
  4. 当索引index为3时,调用Redis的rpop命令弹出对应的数据。索引index不为3时,调用RPOPLPUSH命令,将对应的数据放到队列头部
  5. 索引index加1

运行结果有点长,这里只截图最后一部分的结果,如下

约瑟夫问题代码请点击JosephusProblem.java


建议学习的人最好每个命令都去敲下,加深印象。下面诗句送给你们。

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。————出自《冬夜读书示子聿》

作者:勿妄

.1、 循环表达式语法

thymeleaf使用th:each属性可以对数组,集合进行循环,此属性用在容器元素上,循环生成子元素。

语法

th:each="循环出的元素 , 循环状态 : 集合或数组"

6.2、数组的循环

示例

在TestServlet中定义一个数组

String [] arr = {"HTML","CSS","JavaScript"};
request.setAttribute("arr",arr);

在index.html中循环显示数组中的元素

<div th:text="'数组元素数量:' + ${arr.length}"> </div><!--获取数组元素的数量-->
<ul th:each="s : ${arr}">
	<li th:text="${s}"></li>
</ul>

运行test.do,页面显示效果如下

6.3、循环状态的使用

在th:each中循环状态不是必须的,它是一个对象,具有以下属性

属性名

说明

index

整型属性,当前迭代索引,从0开始

count

整型属性,当前的迭代计数,从1开始

size

整型属性,迭代变量中元素的总量

current

对象属性,每次迭代的 iter 变量,即当前遍历到的元素

even/odd

布尔属性,当前的迭代是偶数还是奇数

first

布尔属性,当前的迭代是否是第⼀个迭代

last

布尔属性,当前的迭代是否是最后⼀个迭代。

修改上一个示例,显示每次循环的各状态的值

<table border="1">	
	<tr>			
       <th>当前迭代索引</th>	
       <th>当前迭代计数</th>	
	<th>元素的总量</th>	
	<th>当前遍历到的元素</th>		
	<th>当前遍历的偶数</th>			
        <th>是否是第一条</th>			
        <th>是否是最后一条</th>	
	</tr>		
<tbody th:each="s,status : ${arr}">		
	<tr><td th:text="${status.index}"></td>			
	    <td th:text="${status.count}"></td>			
	    <td th:text="${status.size}"></td>	
	    <td th:text="${status.current}"></td>				
            <td  th:text="${status.even}"></td>		
            <td th:text="${status.first}"></td>			
	    <td th:text="${status.last}"></td>	
	</tr>	
</tbody>
	</table>

运行test.do,页面显示效果如下

6.4、list的循环

示例

在TestServelt中添加一个List集合

List list = new ArrayList<>();
 list.add("HTML"); 
list.add("CSS");
list.add("JavaScript");
request.setAttribute("list", list);

在index.html中循环显示列表中的数据

<div th:text="'list中元素数量:' + ${list.size}"> </div>
<ul th:each="s : ${list}">
	<li th:text="${s}"></li>
</ul>

运行test.do,页面显示效果如下

6.5、map集合的访问

1) 直接访问

map集合可以通过key获取值,也可以获取集合中元素的数据

示例

在TestServelt中添加map集合

Map<String,String> map = new HashMap<>();
map.put("HTML", "超文本标记语言");
map.put("CSS", "层叠样式表");
request.setAttribute("map", map);

在页面中输出map的信息

<ul>		

<li >集合:[[${map}]]</li>		
<li>指定key的值:[[${map.HTML}]]</li>		
<li>集合中元素的数量:[[${map.size}]]</li>		
	</ul>

运行test.do,页面显示效果如下

2)循环访问

Map循环的每个元素的类型是Entry,可以通过此Entry对象的key属性获取键,value属性获取值

修改index.html,循环显示map集合中的内容

<ul th:each="entry : ${map}">		
<li >			
<strong th:text="${entry.key}"></strong> 
:
<em th:text="${entry.value}"></em>		
</li>	</ul>

运行test.do,页面显示效果如下

6.6 th:block标签

在使用th:if时,如果是一当条件成立需要加载一组标签,在循环时,循环的元素外没有容器时,可以使用th:block标签做为外容器,th:block仅是一个属性容器,允许开发人员指定他们想要的任何属性

示例

<th:block th:each="s : ${list}">     
  <div th:text="${s}"></div></th:block>



文章来源于哔站《六、循环表达式 - 哔哩哔哩》

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表 & Key

首先,让我们看下在 Javascript 中如何转化列表。

如下代码,我们使用 map() 函数让数组中的每一项变双倍,然后我们得到了一个新的列表 doubled 并打印出来:

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const doubled = numbers.map((number) => number * 2);
console.log(doubled);

代码打印出 [2, 4, 6, 8, 10]。

在 React 中,把数组转化为元素列表的过程是相似的。

渲染多个组件

你可以通过使用 {} 在 JSX 内构建一个元素集合。

下面,我们使用 Javascript 中的 map() 方法来遍历 numbers 数组。将数组中的每个元素变成

  • 标签,最后我们将得到的数组赋值给 listItems:
  • const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    const listItems = numbers.map((number) =>
      <li>{number}</li>
    );
    

    我们把整个 listItems 插入到

    • 元素中,然后渲染进 DOM:
    ReactDOM.render(
      <ul>{listItems}</ul>,
      document.getElementById('root')
    );
    

    这段代码生成了一个 1 到 5 的项目符号列表。

    基础列表组件

    通常你需要在一个组件中渲染列表。

    我们可以把前面的例子重构成一个组件,这个组件接收 numbers 数组作为参数并输出一个元素列表。

    function NumberList(props) {
      const numbers = props.numbers;
      const listItems = numbers.map((number) =>
        <li>{number}</li>
      );
      return (
        <ul>{listItems}</ul>
      );
    }
    
    const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    ReactDOM.render(
      <NumberList numbers={numbers} />,
      document.getElementById('root')
    );
    

    当我们运行这段代码,将会看到一个警告 a key should be provided for list items,意思是当你创建一个元素时,必须包括一个特殊的 key 属性。我们将在下一节讨论这是为什么。

    让我们来给每个列表元素分配一个 key 属性来解决上面的那个警告:

    function NumberList(props) {
      const numbers = props.numbers;
      const listItems = numbers.map((number) =>
        <li key={number.toString()}>
          {number}
        </li>
      );
      return (
        <ul>{listItems}</ul>
      );
    }
    
    const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    ReactDOM.render(
      <NumberList numbers={numbers} />,
      document.getElementById('root')
    );
    

    key

    key 帮助 React 识别哪些元素改变了,比如被添加或删除。因此你应当给数组中的每一个元素赋予一个确定的标识。

    const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    const listItems = numbers.map((number) =>
      <li key={number.toString()}>
        {number}
      </li>
    );
    

    一个元素的 key 最好是这个元素在列表中拥有的一个独一无二的字符串。通常,我们使用数据中的 id 来作为元素的 key:

    const todoItems = todos.map((todo) =>
      <li key={todo.id}>
        {todo.text}
      </li>
    );
    

    当元素没有确定 id 的时候,万不得已你可以使用元素索引 index 作为 key:

    const todoItems = todos.map((todo, index) =>
      // Only do this if items have no stable IDs
      <li key={index}>
        {todo.text}
      </li>
    );
    

    如果列表项目的顺序可能会变化,我们不建议使用索引来用作 key 值,因为这样做会导致性能变差,还可能引起组件状态的问题。可以看看 Robin Pokorny 的深度解析使用索引作为 key 的负面影响这一篇文章。如果你选择不指定显式的 key 值,那么 React 将默认使用索引用作为列表项目的 key 值。

    要是你有兴趣了解更多的话,这里有一篇文章深入解析为什么 key 是必须的可以参考。

    用 key 提取组件

    元素的 key 只有放在就近的数组上下文中才有意义。

    比方说,如果你提取出一个 ListItem 组件,你应该把 key 保留在数组中的这个 元素上,而不是放在 ListItem 组件中的

  • 元素上。
  • 例子:不正确的使用 key 的方式

    function ListItem(props) {
      const value = props.value;
      return (
        // 错误!你不需要在这里指定 key:
        <li key={value.toString()}>
          {value}
        </li>
      );
    }
    
    function NumberList(props) {
      const numbers = props.numbers;
      const listItems = numbers.map((number) =>
        // 错误!元素的 key 应该在这里指定:
        <ListItem value={number} />
      );
      return (
        <ul>
          {listItems}
        </ul>
      );
    }
    
    const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    ReactDOM.render(
      <NumberList numbers={numbers} />,
      document.getElementById('root')
    );
    

    例子:正确的使用 key 的方式

    function ListItem(props) {
      // 正确!这里不需要指定 key:
      return <li>{props.value}</li>;
    }
    
    function NumberList(props) {
      const numbers = props.numbers;
      const listItems = numbers.map((number) =>
        // 正确!key 应该在数组的上下文中被指定
        <ListItem key={number.toString()}
                  value={number} />
      );
      return (
        <ul>
          {listItems}
        </ul>
      );
    }
    
    const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    ReactDOM.render(
      <NumberList numbers={numbers} />,
      document.getElementById('root')
    );
    

    一个好的经验法则是:在 map() 方法中的元素需要设置 key 属性。

    key 只是在兄弟节点之间必须唯一

    数组元素中使用的 key 在其兄弟节点之间应该是独一无二的。然而,它们不需要是全局唯一的。当我们生成两个不同的数组时,我们可以使用相同的 key 值:

    function Blog(props) {
      const sidebar = (
        <ul>
          {props.posts.map((post) =>
            <li key={post.id}>
              {post.title}
            </li>
          )}
        </ul>
      );
      const content = props.posts.map((post) =>
        <div key={post.id}>
          <h3>{post.title}</h3>
          <p>{post.content}</p>
        </div>
      );
      return (
        <div>
          {sidebar}
          <hr />
          {content}
        </div>
      );
    }
    
    const posts = [
      {id: 1, title: 'Hello World', content: 'Welcome to learning React!'},
      {id: 2, title: 'Installation', content: 'You can install React from npm.'}
    ];
    ReactDOM.render(
      <Blog posts={posts} />,
      document.getElementById('root')
    );
    
    

    key 会传递信息给 React ,但不会传递给你的组件。如果你的组件中需要使用 key 属性的值,请用其他属性名显式传递这个值:

    const content = posts.map((post) =>
      <Post
        key={post.id}
        id={post.id}
        title={post.title} />
    );
    

    上面例子中,Post 组件可以读出 props.id,但是不能读出 props.key。

    在 JSX 中嵌入 map()

    在上面的例子中,我们声明了一个单独的 listItems 变量并将其包含在 JSX 中:

    function NumberList(props) {
      const numbers = props.numbers;
      const listItems = numbers.map((number) =>
        <ListItem key={number.toString()}
                  value={number} />
      );
      return (
        <ul>
          {listItems}
        </ul>
      );
    }
    

    JSX 允许在大括号中嵌入任何表达式,所以我们可以内联 map() 返回的结果:

    function NumberList(props) {
      const numbers = props.numbers;
      return (
        <ul>
          {numbers.map((number) =>
            <ListItem key={number.toString()}
                      value={number} />
          )}
        </ul>
      );
    }
    
    

    这么做有时可以使你的代码更清晰,但有时这种风格也会被滥用。就像在 JavaScript 中一样,何时需要为了可读性提取出一个变量,这完全取决于你。但请记住,如果一个 map() 嵌套了太多层级,那可能就是你提取组件的一个好时机。