第三节: List类型的介绍、生产者消费者模式、发布订阅模式

一. List类型基础

1.介绍

　　它是一个双向链表，支持左进、左出、右进、右出，所以它即可以充当队列使用，也可以充当栈使用。

(1). 队列：先进先出, 可以利用List左进右出，或者右进左出（ListLeftPush和ListRightPop配合 、 ListRightPush和ListLeftPop配合）

(2). 栈：先进后出，可以利用List左进左出，或者右进右出

2. 常用指令Api

3.常用Api

(1). ListLeftPush：从左侧添加,返回集合总数

(2). ListRightPush：从右侧添加，返回集合总数

(3). ListLeftPop：从左侧取1个值，并删除

(4). ListRightPop：从右侧取1个值,并删除

(5). ListInsertBefore：指定的key指定value之前(左边)插入1个值

(6). ListInsertAfter：指定的key指定value之后(右边)插入1个值

(7). ListGetByIndex：获取key的指定索引对应的value值(从左往右算)

(8). ListRange：获取key的所有value，数据类型得一致 （也可以获取指定索引之间的value值，带扩展）

(9). ListLength：获取指定key的数据的个数

(10). ListRemove：删除指定key对应的指定value值，返回删除的个数

(11). ListRightPopLeftPush：从List1右侧取一个值加到List2左侧,返回的是右侧取出来的这个值

 代码分享：

            //1.从左侧添加
            //单个，返回集合总数
            db.ListLeftPush("group1", "你好1");
            db.ListLeftPush("group1", "你好2");
            db.ListLeftPush("group1", "你好3");
            //多个
            string[] dList1 = { "你好4", "你好5" };
            RedisValue[] redisValue = dList1.Select(u => (RedisValue)u).ToArray();
            var d1 = db.ListLeftPush("group1", redisValue);

            //2.从右侧添加
            db.ListRightPush("group1", "你好6");

            //3.从左侧取1个值，并删除
            //var v1=db.ListLeftPop("group1");

            //4.从右侧取1个值并删除
            //var v2 = db.ListRightPop("group1");

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

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

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

            //8. 获取key的所有数据，数据类型得一致
            var d4 = db.ListRange("group1").Select(u => (string)u).ToList();
            //获取key的前4条数据（从左往右）
            var d44 = db.ListRange("group1", 0, 3).Select(u => (string)u).ToList();

            //9.获取指定key的数据的个数
            long d5 = db.ListLength("group1");

            //10. 删除指定key对应的指定value值，返回删除的个数
            db.ListLeftPush("group1", "你好");
            db.ListLeftPush("group1", "你好");
            long d6 = db.ListRemove("group1", "你好");

            //11. 从List1右侧取一个值加到List2左侧,返回的是右侧取出来的这个值
            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");
            //从队列group2右侧取出来一个值放到group3中
            var d7 = db.ListRightPopLeftPush("group2", "group3");

二. 案例分析

(一). 消息队列 （生产者消费者模式）

PS：生产者消费模式：可以是多个生产者，多个消费者，但是生成的数据按顺序进入队列,但是每个数据只能被一个消费者消费。

1. 异步处理

　　(1). 将同步业务：创建订单→增加积分→发送短信，改为创建订单后 存放到两个消息队列中(积分队列和短信队列)，然后积分业务和短信业务分部去队列中读取，执行各自的业务

　　(2). 注册成功发邮件通知：很多场景注册成功后要给用户发一封邮件提示,但这封邮件实时性要求并不是很高，而且发邮件一般是调用第三方接口进行发送，有时候可能会很慢或者故障了， 针对这种情况，借助队列采用生产者消费者模式非常适合。

2. 应用解耦

　　将原先订单系统和库存系统的强依赖关系，改为中间引入消息队列，这样二者都依赖消息队列做中介.

3. 流量削锋

　　秒杀服务，下单的用户加到队列中，然后开启另外一个线程从队列中读取进行下单，下单成功/失败 利用实时通讯技术通知客户端 或者 客户端主动刷新页面进行查看结果，这里要结合实际架构（单体or集群）分析秒杀情况，不能一概而论，详见后面秒杀章节。

4. 即时通讯

　　考虑到同时很多人发送，前端页面的渲染会有点吃不消，这里可以采用 群id 当做队列的key，发送的消息当做value，存入队列中，然后开启一个新的线程从里面读取， 可以一下获取20条，获取的同时并删除，如果队列为空，则休息几秒中，再次获取。

针对群聊的代码分享

　　以群聊为例，利用ListLeftPush方法，以“群id”当做key，以发送人id、发送内容、时间组合当做value，从左侧存储到队列；然后利用Core中的BackService类开启后台线程利用ListRightPop 进行读取，同时要在ConfigureService中进行注册。

代码分享：

       /// <summary>
        /// 测试群聊页面
        /// (PS:不断刷新即可)
        /// </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>
        ///群聊发送消息接口 
        /// </summary>
        /// <param name="userId">用户id</param>
        /// <param name="msg">发送的内容</param>
        /// <returns></returns>
        public string SendMessage(string userId, string msg)
        {
            try
            {            
                string groupName = "classParty";  //群名
                string sendContent = $"{userId}_{msg}_{DateTime.Now}"; //内容
                //存入队列
                _redis.ListLeftPush(groupName, sendContent);
                return "ok";
            }
            catch (Exception ex)
            {
                return "error";
            }
        }

后台服务及注册：

 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
                {
                    //实际情况,这里有几个群，开几个线程执行     
                    List<string> msgList = new List<string>();
                    Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
                    stopwatch.Start();
                    //要么没有更多待发消息立即发给客户端，要么累积满1秒钟待发消息后发送给客户端
                    while (true)
                    {                        
                        string msg = _redis.ListRightPop("classParty");
                        if (!string.IsNullOrEmpty(msg)) 
                        {
                            msgList.Add(msg);
                        }
                        else
                        {
                            await Task.Delay(500);
                        }
                        //满一段时间的消息向客户端发送
                        if (stopwatch.Elapsed>TimeSpan.FromSeconds(1))
                        {
                            stopwatch.Stop();
                            if (msgList.Any())
                            {
                                //将这一批消息发送给客户端                             
                                //需要重新滞空msgList
                            }
                        }
                    }                 
                }
                catch (Exception)
                {
                    throw;
                }
            }
        }
    }

 public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
  {
            //注册后台服务
            services.AddHostedService<SendService>();
   }

(二). 解决查询缓慢问题

　　比如发帖网站，会有非常多的帖子，而且数量每日俱增，首页显示的是最新发布的10条帖子，显示的是：发帖人名称 和 发帖标题，如果从数据库中查询可能会非常慢，这时候可以把发帖人名称和

发帖标题（包括帖子id），存到Redis队列中，这个时候利用 栈 的特性，ListGetByIndex：获取key指定索引的值(从左往右算)， 获取前10条数据，用于显示，查看详情的时候，再根据帖子的id到数据库中查。

三. 发布订阅模式

 1. 说明

　　发布者发布一条消息，所有的订阅者都能收到。

2. 案例背景

　　以微博为例（或者微信的订阅号），博主A，博主B都关注了博主C、博主D，在博主A(或B)的版面，应该显示的是博主C和博主D发布的最新博文(最新发布的在最上面)，换句话说博主C或者博主D每发一篇博文，都要推送给关注他们的博主A和博主B。

3. 技术分析

(1). 数据结构的设计：一个博主对应一个List链表，用来存储该博主应该显示的博文消息。 以博主的用户id作为key，博文消息的id作为value。

(2). 博主C每发一条博文，就需要向关注他的粉丝（A和B）对应的链表中分别存储一下 该博文消息的id。

(3). 博主D每发一条博文，就需要向关注他的粉丝（A和B）对应的链表中分别存储一下 该博文消息的id。

(4).  博主A就可以到自己对应的链表中利用栈的特性，获取最新的n条博文消息id。

PS: 拿到博文消息id了，剩下的就容易了，根据id去关系型数据中查内容就很快了，或者也可以将标题或者内容的前100字也存储到Redis中，便于页面显示（这样value的格式就是：博文id-博文标题-博文内容前100字）。

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• 作       者 : Yaopengfei(姚鹏飞)
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