Redis数据结构和内部编码--有序集合(SortedSet)

一. 概念

有序集合用来存储多个字符串元素，同时这些元素是有序无重复的。但是它和列表使用索引下标进行排序不同，它给每个元素设置一个分数（SCORE）做为排序依据。有序集合中元素不可以重复，但是元素的分数是可以重复的。此外，有序集合提供了获取指定分数和元素范围查询，计算成员排名等功能。

 

二. 命令

2.1 添加成员

命令:zadd key [nx|xx|ch|incr]score member[score member2…]

返回：成功添加成员的个数

例如：zadd zset1 1 v1 10 v2 20 v3 15 v4

返回：4

 

zadd命令添加了nx|xx|ch|incr四个选项：

nx：member必须不存在，才可以设置成功，用于添加

xx: member必须存在，才可以设置成功，用于修改

ch：返回此次操作后，有序集合元素和分数发生变化的个数

incr：对score做增加

2.2 计算成员个数

命令：zcard key

例如：zadd zset1 1 v1 10 v2 20 v3 15 v4

     zcard zset1

返回：4

2.3 计算某个成员的分数

命令：zscore key member

例如：zadd zset1 1 v1 10 v2 20 v3 15 v4

     zscore zset1 v2

返回：10

2.4 计算成员的排名

 

命令：（1）zrank key member  从低到高返回排名,分数最低的返回排名0

     （2） zrevrank keymember从高到低返回排名，分数最高的返回排名0

 

例如：zadd zset1 1 v1 2 v2 3 v3 4 v4 5 v5

     zrank zset1 v2

返回： 1

2.5 删除成员

命令：zrem key member[member2..] 返回成功删除成员的个数

例如：zadd zset1 1 v1 2 v2 3 v3 4 v4 5 v5

      zrem zset1 v2 v3

返回： 2

2.6 增加成员分数

命令: zincrby key increment member

例如: zadd zset1 1 v1

    zincrby zset1 2 v1

    zrange zset1  0 -1

返回：3

     v1

2.7 返回指定排名（按分数）范围的成员

命令：（1）zrange key start end [withscores]从低到高,增加withscores属性则显示分数

     （2）zrevrange key start end [withscores] 从高到低,增加withscores属性则显示分数

例如：zadd zset1 1 v1 2 v2 3 v3 4 v4 5 v5

     zrange zset1 1 3 withscores

返回：1) "v2"

2) "2"

3) "v3"

4) "3"

5) "v4"

例如：zadd zset1 1 v1 2 v2 3 v3 4 v4 5 v5

     zrevrange zset1 1 3 withscores

返回：1) "v4"

2) "4"

3) "v3"

4) "3"

5) "v2"

6) "2"

2.8 返回指定分数范围的成员

命令：zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count],

选项：withscores—是否输出分数

      limitoffset count---限制起始位置和个数

     min和max支持开区间（小括号）和闭区间（中括号），+inf和-inf分别表示正负无穷大

例如: zadd zset1 10 v1 20 v2 30 v3 40 v4 50 v5

    zrangebyscore zset1 20 50 withscores limit 0 4

返回：1) "v2"

2) "20"

3) "v3"

4) "30"

5) "v4"

6) "40"

2.9 返回指定分数范围成员个数

命令：zcount key min max

例如：zadd zset1 10 v1 20 v2 30 v3 40 v4 50 v5

     zcount zset1 20 40

返回：3

 

2.10 删除指定排名内的升序元素

命令: zremrangebyrank key start end

例如：zadd zset1 10 v1 20 v2 30 v3 40 v4 50 v5

     zremrangebyrank zset1 1 3

返回：3

继续查询：zrange zset1 0 -1

返回：v1

     v5

2.11 删除指定分数范围的成员

命令: zremrangebyscore key min max

例如：zadd zset1 10 v1 20 v2 30 v3 40 v4 50 v5

     zremrangebyscore zset1 10 30

返回：3

继续查询：zrange zset1 0 -1

返回：v4

     v5

  

2.12 求多个集合的交集

命令：zinterstore destination numkeys key [key…][weights weight[weight…]] [aggregatesum|min|max]

选项：destination：交集计算结果保存到这个键中

     numkeys：需要做交集计算的键的个数

     key[key…]:需要做交集计算的键

     weights weight[weight…]:每个键的权重，在做交集计算时，每个键中的每个member会将自己分数乘以这个权重，每个键的权重默认是1.

     Aggregate sum|min|max：计算成员交集后，分值可以按照sum，min，max做汇总，默认值是sum。

例如：zadd zset1 10 v1 20 v2 30 v3 40 v4 50 v5 60 v6 [

zadd zset2 110 v1 120 v2 130 v3 140 v4 150 v5 160 v6

      zinterstoreinterstoreset1 2 zset1 zset2 weights 1 0.05 aggregate max

返回：  1) "v1"

 2) "10"

 3) "v2"

 4) "20"

 5) "v3"

 6) "30"

 7) "v4"

 8) "40"

 9) "v5"

10) "50"

11) "v6"

12) "60"

2.13 求多个集合的并集

命令：zunionstore destination numkeys key [key…][weights weight[weight…]] [aggregatesum|min|max]

选项：destination：交集计算结果保存到这个键中

     numkeys：需要做交集计算的键的个数

     key[key…]:需要做交集计算的键

     weights weight[weight…]:每个键的权重，在做交集计算时，每个键中的每个member会将自己分数乘以这个权重，每个键的权重默认是1.

     Aggregate sum|min|max：计算成员交集后，分值可以按照sum，min，max做汇总，默认值是sum。

例如：zadd zset1 10 v1 20 v2 30 v3 40 v4 50 v5 60 v6 [

zadd zset2 110 v1 120 v2 130 v3 140 v4 150 v5 160 v6

      zunionstoreinterstoreset1 2 zset1 zset2 weights 1 0.05 aggregate max

返回：

1) "v1"

 2)"15.5"

 3)"v2"

 4)"26"

 5)"v3"

 6)"36.5"

 7)"v4"

 8)"47"

 9)"v5"

10) "57.5"

11) "v6"

12) "68"

                

 

 

三. 有序集合命令的时间复杂度

四. 内部编码

集合类型的内部编码有两种：

（1）      ziplist（压缩列表），当集合中的元素都是整数，且元素个数小于zset-max-ziplist-entries配置（默认512个）时，Redis会采用ziplist来做为集合的内部实现，从而减少内存的使用。

（2）      skiplist（跳跃表），当有序集合类型无法满足ziplist的条件时，Redis就会使用skiplist做为有序集合的内部实现。

 

 

五. 有序集合的适用场景及方案

（1）zrevrangebyrank=排名系统

（2）zadd,zincrby=点赞