redis数据类型之sorted_set

向右看齐 2022-12-01 15:59 206阅读 0赞

# redis数据类型之sorted\_set #

sorted\_set：有序集合，在set的基础上增加score属性用来排序，在redis中，数据类型对应的命令一般以数据类型的首字母开头，但是单词s已经被string类型使用了，所以sorted\_set类型的相关命令只能使用26个英文字母中的最后一个字母z来开头，所以有些人也把sorted\_set称为zset。

## 简单使用 ##

zadd：添加多个score/member对到键为key的有序集合中，如果member存在，则更新score。语法：`ZADD key [NX|XX] [CH] [INCR] score member [score member ...]`：

127.0.0.1:6379> zadd fruit 50 apple 40 orange 80 balana
    (integer) 3

zcard：返回有序集合中元素的个数。语法：`ZCARD key`：

127.0.0.1:6379> zcard fruit
    (integer) 3

zount：返回有序集合中中，score值在\[min, max\]区间的元素个数。语法：`ZCOUNT key min max`：

127.0.0.1:6379> zcount fruit 30 70
    (integer) 2

zincrby：为有序集合中member的score值加上increment。语法：`ZINCRBY key increment member`：

127.0.0.1:6379> zincrby fruit 5 apple
    "55"

zscore：返回有序集合中member对应的score。语法：`ZSCORE key member`：

127.0.0.1:6379> zscore fruit apple
    "55"

zpopmax：移除并返回有序集合中分数最高的元素，可以返回多个，从大到小。语法：`ZPOPMAX key [count]`：

127.0.0.1:6379> zpopmax fruit 3
    1) "balana"
    2) "80"
    3) "apple"
    4) "55"
    5) "orange"
    6) "40"

zpopmin：移除并返回有序集合中score最小的元素，可以返回多个，从小到大。语法：`ZPOPMIN key [count]`：

127.0.0.1:6379> zadd fruit 50 apple 40 orange 80 balana
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> zpopmin fruit 3
    1) "orange"
    2) "40"
    3) "apple"
    4) "50"
    5) "balana"
    6) "80"

zrange：返回有序集合中索引在\[start, stop\]范围的元素，可以带上score，顺序为score从小到大排列。语法：`ZRANGE key start stop [WITHSCORES]`：

127.0.0.1:6379> zrange fruit 0 -1 withscores
    1) "orange"
    2) "40"
    3) "apple"
    4) "50"
    5) "balana"
    6) "80"

zrank：返回member在有序集合中从小到大的排名。语法：`ZRANK key member`：

127.0.0.1:6379> zrank fruit apple
    (integer) 1

zrangebyscore：返回有序集合中score在\[min, max\]范围的元素。语法：`ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]`：

127.0.0.1:6379> zrangebyscore fruit 30 70 withscores
    1) "orange"
    2) "40"
    3) "apple"
    4) "50"

区间默认为闭区间\[min, max\]，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)。例如：

127.0.0.1:6379> zrangebyscore fruit (40 70
    1) "apple"
    127.0.0.1:6379> zrangebyscore fruit (40 (50
    (empty array)

如果不知道有序集合中最低和最高的score，可以使用-inf和+inf来代替:

127.0.0.1:6379> zrangebyscore fruit -inf +inf
    1) "orange"
    2) "apple"
    3) "balana"

可选的`limit offset count`参数可以指定返回结果的数量及区间（类似MySQL中`select * from table_name limit offset, count`）。注意，如果offset太大，定位offset就可能遍历整个有序集合，这会增加O(N)的复杂度。

127.0.0.1:6379> zadd fruit 50 apple 40 orange 80 balana 60 cherry 66 grape 99 lemon 88 mongo 38 ham
    (integer) 8
    127.0.0.1:6379> zrangebyscore fruit 40 100 limit 3 3
    1) "grape"
    2) "balana"
    3) "mongo"

zinterstore：计算指定numkeys个有序集合的交集，并且把结果放到destination中。在指定要计算的key和其它参数之前，必须先给定key个数(numberkeys)。默认情况下，结果集中某个成员的score值是所有给定有序集合下该成员score值之和。语法：`ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]`：

127.0.0.1:6379> zadd xo 10 xxoo 20 ooxx 30 xoox 40 oxxo
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> zadd ox 10 ooxx 20 oxxo 30 666
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> zinterstore xx 2 xo ox
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> zrange xx 0 -1 withscores
    1) "ooxx"
    2) "30"
    3) "oxxo"
    4) "60"

使用WEIGHTS选项，可以为每个给定的有序集指定一个乘法因子，意思就是，每个给定有序集的所有成员的score值在传递给聚合函数之前都要先乘以该因子。如果WEIGHTS没有给定，默认就是1。

127.0.0.1:6379> zinterstore xx1 2 xo ox weights 2 1
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> zrange xx1 0 -1 withscores
    1) "ooxx"
    2) "50"
    3) "oxxo"
    4) "100"

使用AGGREGATE选项，可以指定并集的结果集的聚合方式。默认使用的参数SUM，可以将所有集合中某个成员的score值之和作为结果集中该成员的score值。如果使用参数MIN或者MAX，结果集就是所有集合中元素最小或最大的元素。

127.0.0.1:6379> zinterstore xx2 2 xo ox weights 2 1 aggregate min
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> zrange xx2 0 -1 withscores
    1) "ooxx"
    2) "10"
    3) "oxxo"
    4) "20"

zunionstore：计算给定的numkeys个有序集合的并集，并且把结果放到destination中。在给定要计算的key和其它参数之前，必须先给定key个数(numberkeys)。语法：`ZUNIONSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]`：

127.0.0.1:6379> zunionstore yy 2 xo ox 
    (integer) 5
    127.0.0.1:6379> zrange yy 0 -1 withscores
     1) "xxoo"
     2) "10"
     3) "666"
     4) "30"
     5) "ooxx"
     6) "30"
     7) "xoox"
     8) "30"
     9) "oxxo"
    10) "60"

zrem：删除有序集合中指定的元素。语法：`ZREM key member [member ...]`：

127.0.0.1:6379> zrem yy xxoo
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> zrange yy 0 -1
    1) "666"
    2) "ooxx"
    3) "xoox"
    4) "oxxo"

zremrangebyrank：删除有序集合中索引范围为\[start, stop\]的元素。语法：`ZREMRANGEBYRANK key start stop`：

127.0.0.1:6379> zremrangebyrank yy 0 -1
    (integer) 4

zremrangebyscore：删除有序集合中索引范围为\[min, max\]的元素。语法：`ZREMRANGEBYSCORE key min max`：

127.0.0.1:6379> zremrangebyscore xx 30 60
    (integer) 2

zrangebylex：返回指定成员区间内的成员，按成员字典正序排序, 分数必须相同。max是字典中排序位置较大的成员,必须以“\[”开头,或者以“(”开头,可使用“+”代替，min是字典中排序位置较小的成员,必须以“\[”开头,或者以“(”开头,可使用“-”代替。语法：`ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offset count]`：

127.0.0.1:6379> zadd zset 0 a 0 aa 0 abc 0 apple 0 b 0 c 0 d 0 d1 0 dd 0 dobble 0 z 0 z1
    (integer) 12
    127.0.0.1:6379> zrangebylex zset - +
     1) "a"
     2) "aa"
     3) "abc"
     4) "apple"
     5) "b"
     6) "c"
     7) "d"
     8) "d1"
     9) "dd"
    10) "dobble"
    11) "z"
    12) "z1"

zrevrange：与zrange类似，按score从大到小排列。语法：`ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]`

127.0.0.1:6379> zrevrange fruit 0 3 withscores
    1) "lemon"
    2) "99"
    3) "mongo"
    4) "88"
    5) "balana"
    6) "80"
    7) "grape"
    8) "66"

zrevrank：与zrank类似，返回member在有序集合中从大到小的排名。语法：`ZREVRANK key member`：

127.0.0.1:6379> zrevrank fruit mongo
    (integer) 1

zrevrangebyscore：与zrangebyscore类似，返回有序集合中指定分数区间内的成员，分数由高到低排序。语法：`ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]`：

127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore fruit 100 80 withscores
    1) "lemon"
    2) "99"
    3) "mongo"
    4) "88"
    5) "balana"
    6) "80"

zrevrangebylex：与zrangebylex类似，返回指定成员区间内的成员，按成员字典倒序排序, 分数必须相同。语法：`ZREVRANGEBYLEX key max min [LIMIT offset count]`：

127.0.0.1:6379> zrevrangebylex zset (d (a
    1) "c"
    2) "b"
    3) "apple"
    4) "abc"
    5) "aa"

## 内部编码 ##

有序集合类型的内部编码有两种：

*  ziplist（压缩列表）：当有序集合的元素个数小于zset-max-ziplist-entries配置（默认128个），同时每个元素的值都小于zset-max-ziplist-value配置（默认64字节）时，Redis会用ziplist来作为有序集合的内部实现，ziplist可以有效减少内存的使用。
 *  skiplist（跳跃表）：当ziplist条件不满足时，有序集合会使用skiplist作为内部实现，因为此时ziplist的读写效率会下降。

127.0.0.1:6379> object encoding fruit
    "ziplist"
    127.0.0.1:6379> zadd kk 10 "one string is bigger than 64 byte...............one string is bigger than 64 byte..............." 20 test
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> object encoding kk
    "skiplist"

## 使用场景 ##

有序集合比较典型的使用场景就是排行榜系统，例如微博的点赞数。

1.  添加一篇微博的点赞数，其中id1001为微博的id：

zadd blog:star 0 id1001

1.  为微博添加点赞数量：

127.0.0.1:6379> zincrby blog:star 1 id1001
    "1"

1.  取消微博的点赞数量：

127.0.0.1:6379> zincrby blog:star -1 id1001
    "0"

1.  假如微博被删除了，这时需要删除点赞数：

127.0.0.1:6379> zrem blog:star id1001
    (integer) 1

1.  展示点赞数最多的十篇微博：

127.0.0.1:6379> zrevrange blog:star 0 9 withscores
    (empty array)