第三節: List類型的介紹、生產者消費者模式、發布訂閱模式

一. List類型基礎

1.介紹

　　它是一個雙向鏈表，支持左進、左出、右進、右出，所以它即可以充當隊列使用，也可以充當棧使用。

(1). 隊列：先進先出, 可以利用List左進右出，或者右進左出（ListLeftPush和ListRightPop配合 、 ListRightPush和ListLeftPop配合）

(2). 棧：先進后出，可以利用List左進左出，或者右進右出

2. 常用指令Api

 

3.常用Api

(1). ListLeftPush：從左側添加,返回集合總數

(2). ListRightPush：從右側添加，返回集合總數

(3). ListLeftPop：從左側取1個值，並刪除

(4). ListRightPop：從右側取1個值,並刪除

(5). ListInsertBefore：指定的key指定value之前(左邊)插入1個值

(6). ListInsertAfter：指定的key指定value之后(右邊)插入1個值

(7). ListGetByIndex：獲取key的指定索引對應的value值(從左往右算)

(8). ListRange：獲取key的所有value，數據類型得一致 （也可以獲取指定索引之間的value值，帶擴展）

(9). ListLength：獲取指定key的數據的個數

(10). ListRemove：刪除指定key對應的指定value值，返回刪除的個數

(11). ListRightPopLeftPush：從List1右側取一個值加到List2左側,返回的是右側取出來的這個值

 代碼分享：

            //1.從左側添加
            //單個，返回集合總數
            db.ListLeftPush("group1", "你好1");
            db.ListLeftPush("group1", "你好2");
            db.ListLeftPush("group1", "你好3");
            //多個
            string[] dList1 = { "你好4", "你好5" };
            RedisValue[] redisValue = dList1.Select(u => (RedisValue)u).ToArray();
            var d1 = db.ListLeftPush("group1", redisValue);

            //2.從右側添加
            db.ListRightPush("group1", "你好6");

            //3.從左側取1個值，並刪除
            //var v1=db.ListLeftPop("group1");

            //4.從右側取1個值並刪除
            //var v2 = db.ListRightPop("group1");

            //5. 在List的指定的key指定value之前(左邊)插入1個值
            db.ListInsertBefore("group1", "你好3", "ypf001");

            //6. 在List的指定的key指定value之后(右邊)插入1個值
            db.ListInsertAfter("group1", "你好3", "ypf002");

            //7. 獲取key指定索引的值(從左往右算)
            var d2 = db.ListGetByIndex("group1", 0);
            var d3 = db.ListGetByIndex("group1", 2);

            //8. 獲取key的所有數據，數據類型得一致
            var d4 = db.ListRange("group1").Select(u => (string)u).ToList();
            //獲取key的前4條數據（從左往右）
            var d44 = db.ListRange("group1", 0, 3).Select(u => (string)u).ToList();

            //9.獲取指定key的數據的個數
            long d5 = db.ListLength("group1");

            //10. 刪除指定key對應的指定value值，返回刪除的個數
            db.ListLeftPush("group1", "你好");
            db.ListLeftPush("group1", "你好");
            long d6 = db.ListRemove("group1", "你好");

            //11. 從List1右側取一個值加到List2左側,返回的是右側取出來的這個值
            db.ListLeftPush("group2", "你好1");
            db.ListLeftPush("group2", "你好2");
            db.ListLeftPush("group2", "你好3");
            db.ListLeftPush("group3", "哈哈1");
            db.ListLeftPush("group3", "哈哈2");
            db.ListLeftPush("group3", "哈哈3");
            //從隊列group2右側取出來一個值放到group3中
            var d7 = db.ListRightPopLeftPush("group2", "group3");

 

二. 案例分析

(一). 消息隊列 （生產者消費者模式）

PS：生產者消費模式：可以是多個生產者，多個消費者，但是生成的數據按順序進入隊列,但是每個數據只能被一個消費者消費。

1. 異步處理

　　(1). 將同步業務：創建訂單→增加積分→發送短信，改為創建訂單后 存放到兩個消息隊列中(積分隊列和短信隊列)，然后積分業務和短信業務分部去隊列中讀取，執行各自的業務

　　(2). 注冊成功發郵件通知：很多場景注冊成功后要給用戶發一封郵件提示,但這封郵件實時性要求並不是很高，而且發郵件一般是調用第三方接口進行發送，有時候可能會很慢或者故障了， 針對這種情況，借助隊列采用生產者消費者模式非常適合。

2. 應用解耦

　　將原先訂單系統和庫存系統的強依賴關系，改為中間引入消息隊列，這樣二者都依賴消息隊列做中介.

3. 流量削鋒

　　秒殺服務，下單的用戶加到隊列中，然后開啟另外一個線程從隊列中讀取進行下單，下單成功/失敗 利用實時通訊技術通知客戶端 或者 客戶端主動刷新頁面進行查看結果，這里要結合實際架構（單體or集群）分析秒殺情況，不能一概而論，詳見后面秒殺章節。

4. 即時通訊

　　考慮到同時很多人發送，前端頁面的渲染會有點吃不消，這里可以采用 群id 當做隊列的key，發送的消息當做value，存入隊列中，然后開啟一個新的線程從里面讀取， 可以一下獲取20條，獲取的同時並刪除，如果隊列為空，則休息幾秒中，再次獲取。

針對群聊的代碼分享

　　以群聊為例，利用ListLeftPush方法，以“群id”當做key，以發送人id、發送內容、時間組合當做value，從左側存儲到隊列；然后利用Core中的BackService類開啟后台線程利用ListRightPop 進行讀取，同時要在ConfigureService中進行注冊。

代碼分享：

       /// <summary>
        /// 測試群聊頁面
        /// (PS:不斷刷新即可)
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public IActionResult Index()
        {
            string userId = Guid.NewGuid().ToString("N");
            string msg = "哈哈" + new Random().Next(1, 10000);
            SendMessage(userId, msg);
            return View();
        }

        /// <summary>
        ///群聊發送消息接口 
        /// </summary>
        /// <param name="userId">用戶id</param>
        /// <param name="msg">發送的內容</param>
        /// <returns></returns>
        public string SendMessage(string userId, string msg)
        {
            try
            {            
                string groupName = "classParty";  //群名
                string sendContent = $"{userId}_{msg}_{DateTime.Now}"; //內容
                //存入隊列
                _redis.ListLeftPush(groupName, sendContent);
                return "ok";
            }
            catch (Exception ex)
            {
                return "error";
            }
        }

后台服務及注冊：

 public class SendService : BackgroundService
    {
        private readonly IDatabase _redis;
        public SendService(RedisHelp redisHelp)
        {
            _redis = redisHelp.GetDatabase();
        }
        protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
        {
            while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
            {
                try
                {
                    //實際情況,這里有幾個群，開幾個線程執行     
                    List<string> msgList = new List<string>();
                    Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
                    stopwatch.Start();
                    //要么沒有更多待發消息立即發給客戶端，要么累積滿1秒鍾待發消息后發送給客戶端
                    while (true)
                    {                        
                        string msg = _redis.ListRightPop("classParty");
                        if (!string.IsNullOrEmpty(msg)) 
                        {
                            msgList.Add(msg);
                        }
                        else
                        {
                            await Task.Delay(500);
                        }
                        //滿一段時間的消息向客戶端發送
                        if (stopwatch.Elapsed>TimeSpan.FromSeconds(1))
                        {
                            stopwatch.Stop();
                            if (msgList.Any())
                            {
                                //將這一批消息發送給客戶端                             
                                //需要重新滯空msgList
                            }
                        }
                    }                 
                }
                catch (Exception)
                {
                    throw;
                }
            }
        }
    }

 public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
  {
            //注冊后台服務
            services.AddHostedService<SendService>();
   }

(二). 解決查詢緩慢問題

　　比如發帖網站，會有非常多的帖子，而且數量每日俱增，首頁顯示的是最新發布的10條帖子，顯示的是：發帖人名稱 和 發帖標題，如果從數據庫中查詢可能會非常慢，這時候可以把發帖人名稱和

發帖標題（包括帖子id），存到Redis隊列中，這個時候利用 棧 的特性，ListGetByIndex：獲取key指定索引的值(從左往右算)， 獲取前10條數據，用於顯示，查看詳情的時候，再根據帖子的id到數據庫中查。

 

三. 發布訂閱模式

 1. 說明

　　發布者發布一條消息，所有的訂閱者都能收到。

2. 案例背景

　　以微博為例（或者微信的訂閱號），博主A，博主B都關注了博主C、博主D，在博主A(或B)的版面，應該顯示的是博主C和博主D發布的最新博文(最新發布的在最上面)，換句話說博主C或者博主D每發一篇博文，都要推送給關注他們的博主A和博主B。

3. 技術分析

(1). 數據結構的設計：一個博主對應一個List鏈表，用來存儲該博主應該顯示的博文消息。 以博主的用戶id作為key，博文消息的id作為value。

(2). 博主C每發一條博文，就需要向關注他的粉絲（A和B）對應的鏈表中分別存儲一下 該博文消息的id。

(3). 博主D每發一條博文，就需要向關注他的粉絲（A和B）對應的鏈表中分別存儲一下 該博文消息的id。

(4).  博主A就可以到自己對應的鏈表中利用棧的特性，獲取最新的n條博文消息id。

PS: 拿到博文消息id了，剩下的就容易了，根據id去關系型數據中查內容就很快了，或者也可以將標題或者內容的前100字也存儲到Redis中，便於頁面顯示（這樣value的格式就是：博文id-博文標題-博文內容前100字）。

 

 

!

• 作       者 : Yaopengfei(姚鵬飛)
• 博客地址 : http://www.cnblogs.com/yaopengfei/
• 聲     明1 : 本人才疏學淺，用郭德綱的話說“我是一個小學生”，如有錯誤，歡迎討論，請勿謾罵^_^。
• 聲     明2 : 原創博客請在轉載時保留原文鏈接或在文章開頭加上本人博客地址，否則保留追究法律責任的權利。