Redis基本数据类型-zset(有序集合)

喜欢ヅ旅行 2022-02-17 10:23 407阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  zset（有序列表）
 *  列表、集合和有序集合三者的异同点
 *  zset使用方法
 *   *  zadd
     *  zcount
     *  zrange
     *  zrevrange
     *  zrangebylex
     *  zremrangebylex
     *  zrangebyscore
     *  zrevrangebyscore
     *  zscan
     *  zremrangebyscore
     *  zscore
     *  zincrby
     *  zrank
     *  zinterstore
     *  zrem
     *  zcard
     *  zremrangebyrank
     *  zunionstore
     *  zlexcount
     *  zrevrank

# zset（有序列表） #

zset 可能是 Redis 提供的最为特色的数据结构，它也是在面试中面试官最爱问的数据结构。

它类似于 Java 的 SortedSet 和 HashMap 的结合体，一方面它是一个 set，保证了内部 value 的唯一性，另一方面它可以给每个 value 赋予一个 score，代表这个 value 的排序权 重。它的内部实现用的是一种叫着「跳跃列表」的数据结构。

zset 中最后一个 value 被移除后，数据结构自动删除，内存被回收。 zset 可以用来存 粉丝列表，value 值是粉丝的用户 ID，score 是关注时间。我们可以对粉丝列表按关注时间 进行排序。

zset 还可以用来存储学生的成绩，value 值是学生的 ID，score 是他的考试成绩。我们 可以对成绩按分数进行排序就可以得到他的名次。

# 列表、集合和有序集合三者的异同点 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>数据结构</th> 
   <th>是否允许重复元素</th> 
   <th>是否有序</th> 
   <th>有序实现方式</th> 
   <th>应用场景</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>列表</td> 
   <td>是</td> 
   <td>是</td> 
   <td>索引下标</td> 
   <td>时间轴、消息队列等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>集合</td> 
   <td>否</td> 
   <td>否</td> 
   <td>无</td> 
   <td>标签、社交等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>有序集合</td> 
   <td>否</td> 
   <td>是</td> 
   <td>分值</td> 
   <td>排行榜系统、社交等</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# zset使用方法 #

## zadd ##

Zadd 命令用于将一个或多个成员元素及其分数值加入到有序集当中。  
如果某个成员已经是有序集的成员，那么更新这个成员的分数值，并通过重新插入这个成员元素，来保证该成员在正确的位置上。  
分数值可以是整数值或双精度浮点数。  
如果有序集合 key 不存在，则创建一个空的有序集并执行 ZADD 操作。  
当 key 存在但不是有序集类型时，返回一个错误。  
注意： 在 Redis 2.4 版本以前， ZADD 每次只能添加一个元素。  
`ZADD KEY_NAME SCORE1 VALUE1.. SCOREN VALUEN`

redis 127.0.0.1:6379> ZADD myset 1 "hello"
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD myset 1 "foo"
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD myset 2 "world" 3 "bar"
    (integer) 2
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
    1) "hello"
    2) "1"
    3) "foo"
    4) "1"
    5) "world"
    6) "2"
    7) "bar"
    8) "3"

## zcount ##

Zcount 命令用于计算有序集合中指定分数区间的成员数量。  
`ZCOUNT key min max`

redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 1 "hello"
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 1 "foo"
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 2 "world" 3 "bar"
    (integer) 2
    redis 127.0.0.1:6379> ZCOUNT myzset 1 3
    (integer) 4

## zrange ##

Zrange 返回有序集中，指定区间内的成员。  
其中成员的位置按分数值递增(从小到大)来排序。  
具有相同分数值的成员按字典序(lexicographical order )来排列。  
如果你需要成员按  
值递减(从大到小)来排列，请使用 ZREVRANGE 命令。  
下标参数 start 和 stop 都以 0 为底，也就是说，以 0 表示有序集第一个成员，以 1 表示有序集第二个成员，以此类推。  
你也可以使用负数下标，以 -1 表示最后一个成员， -2 表示倒数第二个成员，以此类推。  
使用withscores输出分值，不使用只输出value值  
`ZRANGE key start stop [WITHSCORES]`

redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES             # 显示整个有序集成员
    1) "jack"
    2) "3500"
    3) "tom"
    4) "5000"
    5) "boss"
    6) "10086"
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 1 2 WITHSCORES              # 显示有序集下标区间 1 至 2 的成员
    1) "tom"
    2) "5000"
    3) "boss"
    4) "10086"
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 200000 WITHSCORES         # 测试 end 下标超出最大下标时的情况
    1) "jack"
    2) "3500"
    3) "tom"
    4) "5000"
    5) "boss"
    6) "10086" 
    redis > ZRANGE salary 200000 3000000 WITHSCORES                  # 测试当给定区间不存在于有序集时的情况
    (empty list or set)

## zrevrange ##

Zrevrange 命令返回有序集中，指定区间内的成员。`ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]`

redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES        # 递增排列
    1) "peter"
    2) "3500"
    3) "tom"
    4) "4000"
    5) "jack"
    6) "5000"
    redis 127.0.0.1:6379> ZREVRANGE salary 0 -1 WITHSCORES     # 递减排列
    1) "jack"
    2) "5000"
    3) "tom"
    4) "4000"
    5) "peter"
    6) "3500"

## zrangebylex ##

Zrangebylex 通过字典区间返回有序集合的成员。  
`ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offset count]`

redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 0 a 0 b 0 c 0 d 0 e 0 f 0 g
    (integer) 7
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYLEX myzset - [c # 从开始到c包含c
    1) "a"
    2) "b"
    3) "c"
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYLEX myzset - (c # 从开始到c不包含c
    1) "a"
    2) "b"
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYLEX myzset [aaa (g # 左开右闭
    1) "b"
    2) "c"
    3) "d"
    4) "e"
    5) "f"

## zremrangebylex ##

Zremrangebylex 命令用于移除有序集合中给定的字典区间的所有成员。  
`ZREMRANGEBYLEX key min max`

redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 0 aaaa 0 b 0 c 0 d 0 e
    (integer) 5
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 0 foo 0 zap 0 zip 0 ALPHA 0 alpha
    (integer) 5
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE myzset 0 -1
    1) "ALPHA"
     2) "aaaa"
     3) "alpha"
     4) "b"
     5) "c"
     6) "d"
     7) "e"
     8) "foo"
     9) "zap"
    10) "zip"
    redis 127.0.0.1:6379> ZREMRANGEBYLEX myzset [alpha [foo
    (integer) 6
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE myzset 0 -1
    1) "ALPHA"
    2) "aaaa"
    3) "zap"
    4) "zip"

## zrangebyscore ##

返回有序集合中指定分数区间的成员列表。有序集成员按分数值递增(从小到大)次序排列。  
具有相同分数值的成员按字典序来排列(该属性是有序集提供的，不需要额外的计算)。  
默认情况下，区间的取值使用闭区间 (小于等于或大于等于)，你也可以通过给参数前增加 ( 符号来使用可选的开区间 (小于或大于)。  
举个例子：  
`ZRANGEBYSCORE zset (1 5`  
返回所有符合条件 1 < score <= 5 的成员，而  
`ZRANGEBYSCORE zset (5 (10`  
则返回所有符合条件 5 < score < 10 的成员。  
`ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]`

redis 127.0.0.1:6379> ZADD salary 2500 jack                        # 测试数据
    (integer) 0
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD salary 5000 tom
    (integer) 0
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD salary 12000 peter
    (integer) 0
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE salary -inf +inf               # 显示整个有序集
    1) "jack"
    2) "tom"
    3) "peter"
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE salary -inf +inf WITHSCORES    # 显示整个有序集及成员的 score 值
    1) "jack"
    2) "2500"
    3) "tom"
    4) "5000"
    5) "peter"
    6) "12000" 
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE salary -inf 5000 WITHSCORES    # 显示工资 <=5000 的所有成员
    1) "jack"
    2) "2500"
    3) "tom"
    4) "5000"
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE salary (5000 400000            # 显示工资大于 5000 小于等于 400000 的成员
    1) "peter"

## zrevrangebyscore ##

zrangebyscore(从大到小)的次序排列.  
`ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]`

redis 127.0.0.1:6379> ZADD salary 10086 jack
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD salary 5000 tom
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD salary 7500 peter
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD salary 3500 joe
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZREVRANGEBYSCORE salary +inf -inf   # 逆序排列所有成员
    1) "jack"
    2) "peter"
    3) "tom"
    4) "joe" 
    redis 127.0.0.1:6379> ZREVRANGEBYSCORE salary 10000 2000  # 逆序排列薪水介于 10000 和 2000 之间的成员
    1) "peter"
    2) "tom"
    3) "joe"

## zscan ##

Zscan 命令用于迭代有序集合中的元素（包括元素成员和元素分值）  
`ZSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]`

127.0.0.1:6379> zscan salary 0 match p*
    1) "0"
    2) 1) "peter"
       2) "12000"

## zremrangebyscore ##

Zremrangebyscore 命令用于移除有序集中，指定分数（score）区间内的所有成员。  
`ZREMRANGEBYSCORE key min max`

redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES          # 显示有序集内所有成员及其 score 值
    1) "tom"
    2) "2000"
    3) "peter"
    4) "3500"
    5) "jack"
    6) "5000"
    redis 127.0.0.1:6379> ZREMRANGEBYSCORE salary 1500 3500      # 移除所有薪水在 1500 到 3500 内的员工
    (integer) 2 
    redis> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES          # 剩下的有序集成员
    1) "jack"
    2) "5000"

## zscore ##

Zscore 命令返回有序集中，成员的分数值。 如果成员元素不是有序集 key 的成员，或 key 不存在，返回 nil 。  
`ZSCORE key member`

redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES    # 测试数据
    1) "tom"
    2) "2000"
    3) "peter"
    4) "3500"
    5) "jack"
    6) "5000" 
    redis 127.0.0.1:6379> ZSCORE salary peter              # 注意返回值是字符串
    "3500"

## zincrby ##

Zincrby 命令对有序集合中指定成员的分数加上增量 increment  
可以通过传递一个负数值 increment ，让分数减去相应的值，比如 ZINCRBY key -5 member ，就是让 member 的 score 值减去 5 。  
当 key 不存在，或分数不是 key 的成员时， ZINCRBY key increment member 等同于 ZADD key increment member 。  
当 key 不是有序集类型时，返回一个错误。  
分数值可以是整数值或双精度浮点数。  
`ZINCRBY key increment member`

redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 1 "hello"
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 1 "foo"
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZINCRBY myzset 2 "hello"
    (integer) 3
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
    1) "foo"
    2) "2"
    3) "hello"
    4) "3"

## zrank ##

Zrank 返回有序集中指定成员的排名。其中有序集成员按分数值递增(从小到大)顺序排列。  
`ZRANK key member`

redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES        # 显示所有成员及其 score 值
    1) "peter"
    2) "3500"
    3) "tom"
    4) "4000"
    5) "jack"
    6) "5000" 
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANK salary tom                     # 显示 tom 的薪水排名，第二
    (integer) 1

## zinterstore ##

Zinterstore 命令计算给定的一个或多个有序集的交集，其中给定 key 的数量必须以 numkeys 参数指定，并将该交集(结果集)储存到 destination 。  
默认情况下，结果集中某个成员的分数值是所有给定集下该成员分数值之和。  
`ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]`  
返回值是保存到目标结果集的的成员数量。

# 有序集 mid_test
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 70 "Li Lei"
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 70 "Han Meimei"
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 99.5 "Tom"
    (integer) 1 
    # 另一个有序集 fin_test
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 88 "Li Lei"
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 75 "Han Meimei"
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 99.5 "Tom"
    (integer) 1 
    # 交集
    redis 127.0.0.1:6379> ZINTERSTORE sum_point 2 mid_test fin_test
    (integer) 3 
    # 显示有序集内所有成员及其分数值
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE sum_point 0 -1 WITHSCORES     
    1) "Han Meimei"
    2) "145"
    3) "Li Lei"
    4) "158"
    5) "Tom"
    6) "199"

## zrem ##

Zrem 命令用于移除有序集中的一个或多个成员，不存在的成员将被忽略。  
`ZRANK key member`

# 测试数据
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
    1) "bing.com"
    2) "8"
    3) "baidu.com"
    4) "9"
    5) "google.com"
    6) "10"
    # 移除单个元素
    redis 127.0.0.1:6379> ZREM page_rank google.com
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
    1) "bing.com"
    2) "8"
    3) "baidu.com"
    4) "9"
    # 移除多个元素
    redis 127.0.0.1:6379> ZREM page_rank baidu.com bing.com
    (integer) 2
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
    (empty list or set)
    # 移除不存在元素 
    redis 127.0.0.1:6379> ZREM page_rank non-exists-element
    (integer) 0

## zcard ##

Zcard 命令用于计算集合中元素的数量。`ZCARD KEY_NAME`

## zremrangebyrank ##

Zremrangebyrank 命令用于移除有序集中，指定排名(rank)区间内的所有成员。  
`ZREMRANGEBYRANK key start stop`

redis 127.0.0.1:6379> ZADD salary 2000 jack
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD salary 5000 tom
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD salary 3500 peter
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> ZREMRANGEBYRANK salary 0 1       # 移除下标 0 至 1 区间内的成员
    (integer) 2 
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES    # 有序集只剩下一个成员
    1) "tom"
    2) "5000"

## zunionstore ##

Zunionstore 命令计算给定的一个或多个有序集的并集，其中给定 key 的数量必须以 numkeys 参数指定，并将该并集(结果集)储存到 destination 。  
默认情况下，结果集中某个成员的分数值是所有给定集下该成员分数值之和 。  
`ZUNIONSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]`  
使用WEIGHTS选项，可以为每个输入有序集合指定一个乘积因子。这意味着每个输入有序集合中每个元素的分数在传给聚合函数之前要先乘以这个因子。当没有指定WEIGHTS时，乘积因子的默认值是1。  
使用AGGREGATE选项，可以指定并集的结果如何被聚合。这个选项的默认值是SUM，元素的分数是所有它存在的有序集合的分数之和。当这个选项设置为MIN或MAX时，结果集合将包含元素的最小或最大分数。

redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE programmer 0 -1 WITHSCORES
    1) "peter"
    2) "2000"
    3) "jack"
    4) "3500"
    5) "tom"
    6) "5000"
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE manager 0 -1 WITHSCORES
    1) "herry"
    2) "2000"
    3) "mary"
    4) "3500"
    5) "bob"
    6) "4000"
    redis 127.0.0.1:6379> ZUNIONSTORE salary 2 programmer manager WEIGHTS 1 3   # 公司决定加薪。。。除了程序员。。。 1 是指程序员的工资乘1 3是指管理层的工资乘3
    (integer) 6
    redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES
    1) "peter"
    2) "2000"
    3) "jack"
    4) "3500"
    5) "tom"
    6) "5000"
    7) "herry"
    8) "6000"
    9) "mary"
    10) "10500"
    11) "bob"
    12) "12000"

## zlexcount ##

Zlexcount 命令在计算有序集合中指定字典区间内成员数量。  
`ZLEXCOUNT KEY MIN MAX`

redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 0 a 0 b 0 c 0 d 0 e
    (integer) 5
    redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 0 f 0 g
    (integer) 2
    redis 127.0.0.1:6379> ZLEXCOUNT myzset - +
    (integer) 7
    redis 127.0.0.1:6379> ZLEXCOUNT myzset [b [f
    (integer) 5

## zrevrank ##

Zrevrank 命令返回有序集中成员的排名。其中有序集成员按分数值递减(从大到小)排序。  
排名以 0 为底，也就是说， 分数值最大的成员排名为 0 。  
使用 ZRANK 命令可以获得成员按分数值递增(从小到大)排列的排名。  
`ZREVRANK key member`

redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES     # 测试数据
    1) "jack"
    2) "2000"
    3) "peter"
    4) "3500"
    5) "tom"
    6) "5000"
    redis 127.0.0.1:6379> ZREVRANK salary peter     # peter 的工资排第二
    (integer) 1 
    redis 127.0.0.1:6379> ZREVRANK salary tom       # tom 的工资最高
    (integer) 0