Redis Zset有序集合

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Redis Zset有序集合

收录于专栏[redis]
本专栏旨在分享学习Redis的一点学习笔记，欢迎大家在评论区交流讨论💌

目录

概述

普通命令

ZADD

ZCARD

ZCOUNT

ZRANGE

ZREVRANGE

ZRANGEBYSCORE

ZPOPMAX

BZPOPMAX

ZPOPMIN

BZPOPMIN

ZRANK

ZREVRANK

ZSCORE

ZREM

ZREMRANGEBYSCORE

集合间操作

ZINTERSTORE

ZUNIONSTORE

命令总结

​内部编码

使用场景

概述

有序集合相对于字符串、列表、哈希、集合来说会有一些陌生。它保留了集合不能有重复成员的
特点，但与集合不同的是，有序集合中的每个元素都有一个唯一的浮点类型的分数（score）与之关联，着使得有序集合中的元素是可以维护有序性的，但这个有序不是用下标作为排序依据而是用这个分数。如下图所示，该有序集合显示了三国中的武将的武力。 

有序集合提供了获取指定分数和元素范围查找、计算成员排名等功能，合理地利用有序集合，可
以帮助我们在实际开发中解决很多问题。

有序集合中的元素是不能重复的，但分数允许重复。类比于一次考试之后，每个人一定有一
个唯一的分数，但分数允许相同。

普通命令

ZADD

添加或者更新指定的元素以及关联的分数到 zset 中，分数应该符合 double 类型，+inf/-inf 作为正负极限也是合法的。
ZADD 的相关选项：
• XX：仅仅用于更新已经存在的元素，不会添加新元素。
• NX：仅用于添加新元素，不会更新已经存在的元素。
• CH：默认情况下，ZADD 返回的是本次添加的元素个数，但指定这个选项之后，就会还包含本次更新的元素的个数。
• INCR：此时命令类似 ZINCRBY 的效果，将元素的分数加上指定的分数。此时只能指定一个元素和分数。
语法：

ZADD key [NX | XX] [GT | LT] [CH] [INCR] score member [score member
...]

命令有效版本：1.2.0 之后
时间复杂度：O(log(N))
返回值：本次添加成功的元素个数。
示例：

ZCARD

获取一个 zset 的基数（cardinality），即 zset 中的元素个数。
语法：

ZCARD key

命令有效版本：1.2.0 之后
时间复杂度：O(1)
返回值：zset 内的元素个数。
示例：

 、

ZCOUNT

返回分数在 min 和 max 之间的元素个数，默认情况下，min 和 max 都是包含的，可以通过 ( 排除

语法：

ZCOUNT key min max

命令有效版本：2.0.0 之后
时间复杂度：O(log(N))
返回值：满足条件的元素列表个数。
示例：

ZRANGE

返回指定区间里的元素，分数按照升序。带上 WITHSCORES 可以把分数也返回。
语法：

ZRANGE key start 1 stop [WITHSCORES]

 此处的 [start, stop] 为下标构成的区间. 从 0 开始, 支持负数.

命令有效版本：1.2.0 之后
时间复杂度：O(log(N)+M)
返回值：区间内的元素列表。
示例： 

ZREVRANGE

返回指定区间里的元素，分数按照降序。带上 WITHSCORES 可以把分数也返回。
备注：这个命令可能在 6.2.0 之后废弃，并且功能合并到 ZRANGE 中。
语法：

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

命令有效版本：1.2.0 之后
时间复杂度：O(log(N)+M)
返回值：区间内的元素列表。
示例：

ZRANGEBYSCORE

返回分数在 min 和 max 之间的元素，默认情况下，min 和 max 都是包含的，可以通过 ( 排除。
备注：这个命令可能在 6.2.0 之后废弃，并且功能合并到 ZRANGE 中。
语法：

ZRANGEBYSCORE key min 1 max [WITHSCORES]

命令有效版本：1.0.5 之后
时间复杂度：O(log(N)+M)
返回值：区间内的元素列表。
示例：

ZPOPMAX

删除并返回分数最高的 count 个元素。
语法：

ZPOPMAX key [count]

命令有效版本：5.0.0 之后
时间复杂度：O(log(N) * M)
返回值：分数和元素列表。
示例：

BZPOPMAX

ZPOPMAX 的阻塞版本。
语法：

BZPOPMAX key [key ...] timeout

命令有效版本：5.0.0 之后
时间复杂度：O(log(N))
返回值：元素列表。
示例：

ZPOPMIN

删除并返回分数最低的 count 个元素。
语法：

ZPOPMIN key [count]

命令有效版本：5.0.0 之后
时间复杂度：O(log(N) * M)
返回值：分数和元素列表。
示例：

BZPOPMIN

ZPOPMIN 的阻塞版本。
语法： 

BZPOPMIN key 1 [key ...] timeout

命令有效版本：5.0.0 之后
时间复杂度：O(log(N))
返回值：元素列表。
示例：

ZRANK

返回指定元素的排名，升序。
语法：

ZRANK key member

命令有效版本：2.0.0 之后
时间复杂度：O(log(N))
返回值：排名。
示例：

ZREVRANK

返回指定元素的排名，降序。
语法：

ZREVRANK key member

命令有效版本：2.0.0 之后
时间复杂度：O(log(N))
返回值：排名。
示例：

ZSCORE

返回指定元素的分数。
语法：

ZSCORE key member

命令有效版本：1.2.0 之后
时间复杂度：O(1)
返回值：分数。
示例：

ZREM

删除指定的元素。
语法：

ZREM key member [member ...]

命令有效版本：1.2.0 之后
时间复杂度：O(M*log(N))
返回值：本次操作删除的元素个数。
示例：

ZREMRANGEBYSCORE

按照分数删除指定范围的元素，左闭右闭。
语法：

ZREMRANGEBYSCORE key min max

命令有效版本：1.2.0 之后
时间复杂度：O(log(N)+M)
返回值：本次操作删除的元素个数。
示例：

集合间操作

ZINTERSTORE

求出给定有序集合中元素的交集并保存进目标有序集合中，在合并过程中以元素为单位进行合并，元素对应的分数按照不同的聚合方式和权重得到新的分数。

语法：

ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight
[weight ...]] [AGGREGATE <SUM | MIN | MAX>]

命令有效版本：2.0.0 之后
时间复杂度：O(N*K)+O(M*log(M)) N 是输入的有序集合中, 最小的有序集合的元素个数; K 是输入了几个有序集合; M 是最终结果的有序集合的元素个数.
返回值：目标集合中的元素个数
示例：

ZUNIONSTORE

求出给定有序集合中元素的并集并保存进目标有序集合中，在合并过程中以元素为单位进行合并，元素对应的分数按照不同的聚合方式和权重得到新的分数。
语法：

ZUNIONSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight
[weight ...]] [AGGREGATE <SUM | MIN | MAX>]

命令有效版本：2.0.0 之后
时间复杂度：O(N)+O(M*log(M)) N 是输入的有序集合总的元素个数; M 是最终结果的有序集合的元素个数.
返回值：目标集合中的元素个数
示例：

命令总结

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 的操作效率会下降。

1）当元素个数较少且每个元素较小时，内部编码为 ziplist：

2）当元素个数超过 128 个，内部编码 skiplist：

3）当某个元素大于 64 字节时，内部编码 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。例如常见的网站上的热榜信息，榜单的维度可能
是多方面的：按照时间、按照阅读量、按照点赞量。本例中我们使用点赞数这个维度，维护每天的热榜：

1）添加用户赞数
例如用户 james 发布了一篇文章，并获得 3 个赞，可以使用有序集合的 zadd 和 zincrby 功能：

zadd user:ranking:2022-03-15 3 james

之后如果再获得赞，可以使用 zincrby：

zincrby user:ranking:2022-03-15 1 james

2）取消用户赞数
由于各种原因（例如用户注销、用户作弊等）需要将用户删除，此时需要将用户从榜单中删除掉，可以使用 zrem。例如删除成员 tom：

zrem user:ranking:2022-03-15 tom

3）展示获取赞数最多的 10 个用户
此功能使用 zrevrange 命令实现：

zrevrangebyrank user:ranking:1 2022-03-15 0 9

4）展示用户信息以及用户分数
次功能将用户名作为键后缀，将用户信息保存在哈希类型中，至于用户的分数和排名可以使用 zscore和 zrank 来实现。

hgetall user:info:tom
zscore user:ranking:2022-03-15 mike
zrank user:ranking:2022-03-15 mike