redis(8):数据结构-zset有序集合类型

待我称王封你为后i 2022-10-27 01:37 244阅读 0赞

> 之前已经介绍过了如何使用列表类型键存储文章 ID 列表，不过还想加 上按照文章`访问量排序`的功能，因为我觉得很多访客更希望看那些`热门`的文章。

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### 一、介绍 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dBTlRBV0FZMzE0_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构，一方面它等价于`Java的数据结构Map<String, Double>`，可以给每一个元素value赋予一个`权重score`，另一方面它又类似于`TreeSet`，内部的元素会按照权重score进行排序，可以得到每个元素的名次，还可以通过score的范围来获取元素的列表。  
zset底层实现使用了两个数据结构，第一个是`hash`，第二个是`跳跃列表`，

1.  hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。
2.  跳跃列表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。

***zset和set区别***

1.  列表类型是通过链表实现的，获取靠近两端的数据速度极快，而当元素增多后， 访问中间数据的速度会较慢，所以它更加适合实现如“新鲜事”或“日志”这样很少访问中间元 素的应用。
2.  有序集合类型是使用散列表和跳跃表（Skip list）实现的，所以即使读取位于中间 部分的数据速度也很快（时间复杂度是O(log(N))）。
3.  列表中不能简单地调整某个元素的位置，但是有序集合可以（通过更改这个元素 的分数）。
4.  有序集合要比列表类型更耗费内存。

有序集合类型算得上是Redis的5种数据类型中最高级的类型了，在学习时可以与列表类 型和集合类型对照理解。

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### 二、命令 ###

#### 1.1．增加元素 ####

ZADD key score member \[score member …\]  
ZADD 命令用来向有序集合中加入一个元素和该元素的分数，如果该元素已经存在则会用新的分数替换原有的分数。ZADD命令的返回值是新加入到集合中的元素个数（不包含之 前已经存在的元素）。  
假设我们用有序集合模拟计分板，现在要记录Tom、Peter和David三名运动员的分数 （分别是89分、67分和100分）：

redis> ZADD scoreboard 89 Tom 67 Peter 100 David
    (integer) 3

这时我们发现Peter的分数录入有误，实际的分数应该是76分，可以用ZADD命令修改 Peter的分数：

redis> ZADD scoreboard 76 Peter 
    (integer) 0

分数不仅可以是整数，还支持双精度浮点数：

#### 2．获得元素的分数 ####

ZSCORE key member  
示例如下：  
redis> ZSCORE scoreboard Tom  
“89”

#### 3．获得排名在某个范围的元素列表 ####

ZRANGE key start stop [WITHSCORES] 
    ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

ZRANGE命令会按照元素`分数从小到大的顺序返回索引从 start到stop之间的所有元素 （包含两端的元素）`。ZRANGE命令与LRANGE命令十分相似，如索引都是从0开始，负数 代表从后向前查找（−1表示最后一个元素）

#### 4．获得指定分数范围的元素 ####

ZRANGEBYSCORE key min max \[WITHSCORES\]  
\[LIMIT offset count\] ZRANGEBYSCORE 命令参数虽然多，但是都很好理解。该命令`按照元素分数从小到大 的顺序返回分数在min和max之间（包含min和max）的元素`：

redis> ZRANGEBYSCORE scoreboard 80 100 
    1) "Tom" 
    2) "David"

如果希望分数范围不包含端点值，可以在分数前加上“(”符号。例如，希望返回”80分到 100分的数据，可以含80分，但不包含100分，则稍微修改一下上面的命令即可：

redis> ZRANGEBYSCORE scoreboard 80 (100 
    1) "Tom"

#### 5．增加某个元素的分数 ####

ZINCRBY key increment member

ZINCRBY 命令可以`增加(减少)`一个元素的分数，返回值是更改后的分数。例如，想给 Jerry加 4分：

redis> ZINCRBY scoreboard 4 Jerry 
    "60"

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### 三、实践 ###

#### 1．实现按点击量排序 ####

>ZINCRBY posts:page.view 1 文章ID //更新访问量,访问一次加一
    >ZREVRANGE posts:page.view  $start，$end //获取访问量在start到end之间的文章ID列表

#### 2．改进按时间排序 ####

>ZADD posts:page.view 时间戳 文章id //添加或更新 文档id的时间戳
    >ZREVRANGEBYSCORE posts:page.view  $start，$end //轻松获得指定时间范围的文章列表

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### 四、命令拾遗 ###

#### 1．获得集合中元素的数量 ####

ZCARD key

例如：

redis> ZCARD scoreboard (integer) 6

#### 2．获得指定分数范围内的元素个数 ####

ZCOUNT key min max

例如：

redis> ZCOUNT scoreboard 90 100 
    (integer) 2

ZCOUNT命令的min和max参数的特性与ZRANGEBYSCORE命令中的一样：

redis> ZCOUNT scoreboard (89 +inf
      (integer) 2

#### 3．删除一个或多个元素 ####

ZREM key member [member …]

ZREM命令的返回值是成功删除的元素数量（不包含本来就不存在的元素）。

redis> ZREM scoreboard Wendy 
    (integer) 1
    redis> ZCARD scoreboard 
    (integer) 5

#### 4．按照排名范围删除元素 ####

ZREMRANGEBYRANK key start stop

ZREMRANGEBYRANK 命令按照元素分数从小到大的顺序（即索引 0表示最小的值） 删除处在指定排名范围内的所有元素，并返回删除的元素数量。如：

redis> ZADD testRem 1 a 2 b 3 c 4 d 5 e 6 f 
    (integer) 6 
    redis> ZREMRANGEBYRANK testRem 0 2 
    (integer) 3 
    redis> ZRANGE testRem 0 -1 
    1) "d" 
    2) "e" 
    3) "f"

#### 5．按照分数范围删除元素 ####

ZREMRANGEBYSCORE key min max

ZREMRANGEBYSCORE命令会删除指定分数范围内的所有元素，参数min和max的特性 和ZRANGEBYSCORE命令中的一样。返回值是删除的元素数量。如：

redis> ZREMRANGEBYSCORE testRem (4 5 
    (integer) 1 
    redis> ZRANGE testRem 0 -1 
    1) "d" 
    2) "f"

#### 6．获得元素的排名 ####

ZRANK key member 
    ZREVRANK key member

ZRANK命令会按照元素分数从小到大的顺序获得指定的元素的排名（从0开始，即分数 最小的元素排名为0）。如：

redis> ZRANK scoreboard Peter 
    (integer) 0

ZREVRANK命令则相反（分数最大的元素排名为0）：

redis> ZREVRANK scoreboard Peter 
    (integer) 4

#### 7．计算有序集合的交集 ####

ZINTERSTORE destination numkeys key [key …] [WEIGHTS weight [weight …]] [AGGREGATE 
    SUM|MIN|MAX]

ZINTERSTORE命令用来计算多个有序集合的交集并将结果存储在destination键中（同样 以有序集合类型存储），返回值为destination键中的元素个数。 destination键中元素的分数是由AGGREGATE参数决定的。

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