Redis對象——有序集合(ZSet)

有序集合類型 (Sorted Set或ZSet) 相比於集合類型多了一個排序屬性 score（分值），對於有序集合 ZSet 來講，每一個存儲元素至關於有兩個值組成的，一個是有序結合的元素值，一個是排序值。有序集合保留了集合不能有重複成員的特性(分值能夠重複)，但不一樣的是，有序集合中的元素能夠排序。

1、內部實現

有序集合是由 ziplist (壓縮列表) 或 skiplist (跳躍表) 組成的。

當數據比較少時，有序集合使用的是 ziplist 存儲的，有序集合使用 ziplist 格式存儲必須知足如下兩個條件：

有序集合保存的元素個數要小於 128 個；
有序集合保存的全部元素成員的長度都必須小於 64 字節。

若是不能知足以上兩個條件中的任意一個，有序集合將會使用 skiplist 結構進行存儲。

有關ziplist 和skiplist 這兩種redis底層數據結構的具體實現能夠參考個人另外兩篇文章。

Redis數據結構——壓縮列表

Redis數據結構——跳躍表。

2、經常使用命令

Redis列表對象經常使用命令以下表(點擊命令可查看命令詳細說明)。

命令	說明	時間複雜度
BZPOPMAX key [key ...] timeout	從一個或多個排序集中刪除並返回得分最高的成員，或阻塞，直到其中一個可用爲止	O(log(N))
BZPOPMIN key [key ...] timeout	從一個或多個排序集中刪除並返回得分最低的成員，或阻塞，直到其中一個可用爲止	O(log(N))
ZADD key [NXXX] [CH] [INCR] score member [score member ...]	添加到有序set的一個或多個成員，或更新的分數，若是它已經存在	O(log(N))
ZCARD key	獲取一個排序的集合中的成員數量	O(1)
ZCOUNT key min max	返回分數範圍內的成員數量	O(log(N))
ZINCRBY key increment member	增量的一名成員在排序設置的評分	O(log(N))
ZINTERSTORE	相交多個排序集，致使排序的設置存儲在一個新的關鍵	O(NK)+O(Mlog(M))
ZLEXCOUNT key min max	返回成員之間的成員數量	O(log(N))
ZPOPMAX key [count]	刪除並返回排序集中得分最高的成員	O(log(N)*M)
ZPOPMIN key [count]	刪除並返回排序集中得分最低的成員	O(log(N)*M)
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]	根據指定的index返回，返回sorted set的成員列表	O(log(N)+M)
ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offset count]	返回指定成員區間內的成員，按字典正序排列, 分數必須相同。	O(log(N)+M)
ZREVRANGEBYLEX key max min [LIMIT offset count]	返回指定成員區間內的成員，按字典倒序排列, 分數必須相同	O(log(N)+M)
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]	返回有序集合中指定分數區間內的成員，分數由低到高排序。	O(log(N)+M)
ZRANK key member	肯定在排序集合成員的索引	O(log(N))
ZREM key member [member ...]	從排序的集合中刪除一個或多個成員	O(M*log(N))
ZREMRANGEBYLEX key min max	刪除名稱按字典由低到高排序成員之間全部成員。	O(log(N)+M)
ZREMRANGEBYRANK key start stop	在排序設置的全部成員在給定的索引中刪除	O(log(N)+M)
ZREMRANGEBYSCORE key min max	刪除一個排序的設置在給定的分數全部成員	O(log(N)+M)
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]	在排序的設置返回的成員範圍，經過索引，下令從分數高到低	O(log(N)+M)
ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]	返回有序集合中指定分數區間內的成員，分數由高到低排序。	O(log(N)+M)
ZREVRANK key member	肯定指數在排序集的成員，下令從分數高到低	O(log(N))
ZSCORE key member	獲取成員在排序設置相關的比分	O(1)
ZUNIONSTORE	添加多個排序集和致使排序的設置存儲在一個新的關鍵	O(N)+O(M log(M))
ZSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]	迭代sorted sets裏面的元素	O(1)

3、使用場景

3.1 排行榜系統

有序集合比較典型的使用場景就是排行榜系統。例如學生成績的排名。某視頻(博客等)網站的用戶點贊、播放排名、電商系統中商品的銷量排名等。咱們以博客點贊爲例。

添加用戶贊數

例如小編Tom發表了一篇博文，而且得到了10個贊。

zadd user:ranking arcticle1 10

取消用戶贊數

這個時候有一個讀者又以爲Tom寫的很差，又取消了贊，此時須要將文章的贊數從榜單中減去1，能夠使用zincrby。

zincrby user:ranking arcticle1 -1

查看某篇文章的贊數

ZSCORE user:ranking arcticle1

展現獲取贊數最多的十篇文章

此功能使用zrevrange命令實現：

zrevrangebyrank user:ranking  0 9

3.2 電話號碼(姓名)排序

使用有序集合的ZRANGEBYLEX(點擊可查看該命令詳細說明)或ZREVRANGEBYLEX能夠幫助咱們實現電話號碼或姓名的排序,咱們以ZRANGEBYLEX爲例
注意：不要在分數不一致的SortSet集合中去使用 ZRANGEBYLEX和 ZREVRANGEBYLEX 指令,由於獲取的結果會不許確。

電話號碼排序

咱們能夠將電話號碼存儲到SortSet中,而後根據須要來獲取號段:

redis> zadd phone 0 13100111100 0 13110114300 0 13132110901 
(integer) 3
redis> zadd phone 0 13200111100 0 13210414300 0 13252110901 
(integer) 3
redis> zadd phone 0 13300111100 0 13310414300 0 13352110901 
(integer) 3

獲取全部號碼:

redis> ZRANGEBYLEX phone - +
1) "13100111100"
2) "13110114300"
3) "13132110901"
4) "13200111100"
5) "13210414300"
6) "13252110901"
7) "13300111100"
8) "13310414300"
9) "13352110901"

獲取132號段:

redis> ZRANGEBYLEX phone [132 (133
1) "13200111100"
2) "13210414300"
3) "13252110901"

獲取13二、133號段:

redis> ZRANGEBYLEX phone [132 (134
1) "13200111100"
2) "13210414300"
3) "13252110901"
4) "13300111100"
5) "13310414300"
6) "13352110901"

姓名排序

將名稱存儲到SortSet中:

redis> zadd names 0 Toumas 0 Jake 0 Bluetuo 0 Gaodeng 0 Aimini 0 Aidehua 
(integer) 6

獲取全部人的名字:

redis> ZRANGEBYLEX names - +
1) "Aidehua"
2) "Aimini"
3) "Bluetuo"
4) "Gaodeng"
5) "Jake"
6) "Toumas"

獲取名字中大寫字母A開頭的全部人:

redis> ZRANGEBYLEX names [A (B
1) "Aidehua"
2) "Aimini"

獲取名字中大寫字母C到Z的全部人:

redis> ZRANGEBYLEX names [C [Z
1) "Gaodeng"
2) "Jake"
3) "Toumas"

小結

本篇文章咱們總結了Redis 有序集合對象的內部實現、經常使用命令以及經常使用的一些場景，有序集合提供了獲取指定分數和元素範圍查詢、計算成員排名等功能，合理的利用有序集合，能幫助咱們在實際開發中解決不少問題。那麼你們在項目中對Redis有序集合對象的使用都有哪些場景呢，歡迎在評論區給我留言和分享，我會第一時間反饋！咱們共同窗習與進步！