Redis从入门到实战(十五、有序集合(sorted set或zset))

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这可能使 Redis 最具特色的一个数据结构了,它类似于 Java 中 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,另一方面它可以为每个 value 赋予一个 score 值,用 来代表排序的权重。

Redis 有序集合和集合一样也是 string 类型元素的集合,且不允许重复的成员。

不同的是每个元素都会关联一个 double 类型的分数。redis 正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性,可以基于score属性对元素排序,底层的实现是一个跳表(SkipList)加 hash表。

SortedSet具备下列特性:

  • 可排序
  • 元素不重复
  • 查询速度快

因为SortedSet的可排序特性,经常被用来实现排行榜这样的功能。

这里先说一下跳跃表吧

想象你是一家创业公司的老板,刚开始只有几个人,大家都平起平坐。后来随着公司的发展,人数越来 越多,团队沟通成本逐渐增加,渐渐地引入了组长制,对团队进行划分,于是有一些人又是员工又有组 长的身份

再后来,公司规模进一步扩大,公司需要再进入一个层级:部门。于是每个部门又会从组长中推举一位 选出部长。

跳跃表就类似于这样的机制,最下面一层所有的元素都会串起来,都是员工,然后每隔几个元素就会挑 选出一个代表,再把这几个代表使用另外一级指针串起来。然后再在这些代表里面挑出二级代表,再串 起来。最终形成了一个金字塔的结构。

想一下你目前所在的地理位置:亚洲 > 中国 > 某省 > 某市 > ....,就是这样一个结构!

1、ZADD key score1 member1 [score2 member2]

添加一个或多个元素到sorted set ,如果已经存在则更新其score值。

127.0.0.1:6379> zadd book 1 java1
(integer) 1

2、ZRANGE key start stop [WITHSCORES]

通过索引区间返回有序集合指定区间内的成员

127.0.0.1:6379> zadd book 2 java2 3 java3
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange book 0 -1
1) "java1"
2) "java2"
3) "java3"

3、ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT]

# 添加三条数据
127.0.0.1:6379> ZADD salary 2500 jack
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD salary 5000 tom
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD salary 12000 peter
​
# Inf无穷大量+∞,同样地,-∞可以表示为-Inf。
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE salary -inf +inf
1) "jack"
2) "tom"
3) "peter"# 递减排列
127.0.0.1:6379>  ZREVRANGE salary 0 -1 WITHSCORES
1) "peter"
2) "12000"
3) "tom"
4) "5000"
5) "jack"
6) "2500"# 显示工资 <=5000 的所有成员
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE salary -inf 5000 WITHSCORES
1) "jack"
2) "2500"
3) "tom"
4) "5000"# 显示工资大于 5000 小于等于 400000 的成员
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE salary (5000 400000
1) "peter"

4、ZREM key member [member ...]

移除有序集中的一个或多个成员

127.0.0.1:6379> zrange book 0 -1
1) "java1"
2) "java2"
3) "java3"
127.0.0.1:6379> zrem book java1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange book 0 -1
1) "java2"
2) "java3"

5、ZCARD key

获取有序集合的成员数

127.0.0.1:6379> zcard book
(integer) 2

6、ZCOUNT key min max

计算在有序集合中指定区间分数的成员数

127.0.0.1:6379> zcount book 1 3
(integer) 2

7、ZRANK key member

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。

# 显示所有成员及其 score 值
127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES
1) "jack"
2) "2500"
3) "tom"
4) "5000"
5) "peter"
6) "12000"# 显示 jack 的薪水排名,最少
127.0.0.1:6379> zrank salary jack
(integer) 0

8、ZREVRANK key member

返回有序集合中指定成员的排名,有序集成员按分数值递减(从大到小)排序

# jack排名第三
127.0.0.1:6379> zrevrank salary jack 
(integer) 2

9、ZSCORE key member

获取sorted set中的指定元素的score值

127.0.0.1:6379> zscore book java2
"2"

10、ZINCRBY key increment member

让sorted set中的指定元素自增,步长为指定的increment值

127.0.0.1:6379> zincrby book 10 java
"30"

ZDIFF、ZINTER、ZUNION:求差集、交集、并集

注意:所有的排名默认都是升序,如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可

11、练习

将以下数据存入到Redis的Zset中。

java 20,go 19,vue 30 ,spring 32,python 12,html 9

127.0.0.1:6379> zadd book 20 java 19 go 30 vue 32 spring 12 python 9 html
(integer) 6
  • 删除go
127.0.0.1:6379> zrem book go
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange book 0 -1
1) "html"
2) "python"
3) "java"
4) "vue"
5) "spring"
  • 获取vue的价格
127.0.0.1:6379> zscore book vue
"30"
  • 查询vue价格的排名
127.0.0.1:6379> zrank book vue
(integer) 3
  • 查询价格低于20以下的
127.0.0.1:6379> zcount book 0 20
(integer) 3
  • 给java的价格加上10
127.0.0.1:6379> zincrby book 10 java
"30"
  • 查询价格的前三名
127.0.0.1:6379> zrevrange book 0 2
1) "spring"
2) "vue"
3) "java"

和set相比,sorted set增加了一个权重参数score,使得集合中的元素能够按score进行有序排列。