redis：有序集合zset

怼烎@ 2022-09-15 06:13 404阅读 0赞

介绍

有序集合保留了集合不能有重复成员的特性，但不同的是，有序集合中的元素可以排序。但是它和列表使用索引下标作为排序依据不同的是，它给每个元素设置一个分数（score）作为排序的依据

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命令












































































命令 描述 返回值
zadd zadd k-name score member[score member…] —用于将一个或多个成员元素及其分数值加入到有序集当中 被成功添加的新成员的数量，不包括那些被更新的、已经存在的成员
Zrem ZREM k-name member [member …]–用于移除有序集中的一个或多个成员，不存在的成员将被忽略 被成功移除的成员的数量，不包括被忽略的成员
Zcard ZCARD k-name —返回有序集合包含的成员数量
Zincrby ZINCRBY k-name increment member–将member成员的分值加1
ZCOUNT Zcount k-name min max–返回分值介于[min, max]之间的成员数量
ZRANK ZRANK k-name member–返回成员member在有序集合中的排名
ZREVRANK ZREVRANK k-name member–返回成员member在有序集合中的排名 成员按照分值从大到小排列
ZRANGE ZRANGE k-name start stop [WITHSCORES]–返回有序集合中排名介于[start, stop]之间的成员[和分值]
ZREVRANGE ZREVRANGE k-name start stop [WITHSCORES]–返回有序集合中排名介于[start, stop]之间的成员[和分值] 成员按照分值从大到小排列
ZSCORE ZSCORE k-name member–返回成员memeber的分值
ZRANGEBYSCORE ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT OFFSET count] 返回有序集合中，分值介于[min,max]的成员
ZREVRANGEBYSCORE ZREVRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT OFFSET count] 返回有序集合中，分值介于[min,max]的成员
zrevrangebyrank ZREMRANGEBYRANK key start stop

集合内

zadd：添加成员

作用

  • 用于将一个或多个成员元素及其分数值加入到有序集当中。
  • 如果某个成员已经是有序集的成员，那么更新这个成员的分数值，并通过重新插入这个成员元素，来保证该成员在正确的位置上。
  • 分数值可以是整数值或双精度浮点数。
  • 如果有序集合 key 不存在，则创建一个空的有序集并执行 ZADD 操作
  • 当 key 存在但不是有序集类型时，返回一个错误。

注意： 在 Redis 2.4 版本以前， ZADD 每次只能添加一个元素。

语法

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZADD key score member [[score member] [score member] ...]

redis3.2为zadd添加了nx、xx、ch、incr四个选项

  • nx：member必须不存在，才能设置成功，用于添加
  • xx：member必须存在，才能设置成功，用于更新
  • 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socre做增加，相当于zincrby

时间复杂度

O(M*log(N))， N 是有序集的基数， M 为成功添加的新成员的数量。

返回值

  • 被成功添加的新成员的数量，不包括那些被更新的、已经存在的成员。

实例

  1. # 添加单个元素
  3. redis> ZADD page_rank 10 google.com
  4. (integer) 1
  7. # 添加多个元素
  9. redis> ZADD page_rank 9 baidu.com 8 bing.com
  10. (integer) 2
  12. redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
  13. 1) "bing.com"
  14. 2) "8"
  15. 3) "baidu.com"
  16. 4) "9"
  17. 5) "google.com"
  18. 6) "10"
  21. # 添加已存在元素，且 score 值不变
  23. redis> ZADD page_rank 10 google.com
  24. (integer) 0
  26. redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES  # 没有改变
  27. 1) "bing.com"
  28. 2) "8"
  29. 3) "baidu.com"
  30. 4) "9"
  31. 5) "google.com"
  32. 6) "10"
  35. # 添加已存在元素，但是改变 score 值
  37. redis> ZADD page_rank 6 bing.com
  38. (integer) 0
  40. redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES  # bing.com 元素的 score 值被改变
  41. 1) "bing.com"
  42. 2) "6"
  43. 3) "baidu.com"
  44. 4) "9"
  45. 5) "google.com"
  46. 6) "10"

zcard：计算成员个数

作用

返回有序集 key 的基数。

时间复杂度

O(1)

返回值

  • 当 key 存在且是有序集类型时，返回有序集的基数。
  • 当 key 不存在时，返回 0 。

实例

  1. redis > ZADD salary 2000 tom    # 添加一个成员
  2. (integer) 1
  4. redis > ZCARD salary
  5. (integer) 1
  7. redis > ZADD salary 5000 jack   # 再添加一个成员
  8. (integer) 1
  10. redis > ZCARD salary
  11. (integer) 2
  13. redis > EXISTS non_exists_key   # 对不存在的 key 进行 ZCARD 操作
  14. (integer) 0
  16. redis > ZCARD non_exists_key
  17. (integer) 0

zscore：返回成员的分数

作用

  • 返回有序集中，成员的分数值。

语法

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZSCORE key member

返回值

  • 成员的分数值，以字符串形式表示。
  • 如果成员元素不是有序集 key 的成员，或 key 不存在，返回 nil 。

实例

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES    # 测试数据
  2. 1) "tom"
  3. 2) "2000"
  4. 3) "peter"
  5. 4) "3500"
  6. 5) "jack"
  7. 6) "5000"
  9. redis 127.0.0.1:6379> ZSCORE salary peter              # 注意返回值是字符串
  10. "3500"

ZRANK：返回指定成员的排名

作用

Redis Zrank 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。

语法

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZRANK key member

返回值

  • 如果成员是有序集 key 的成员，返回 member 的排名。
  • 如果成员不是有序集 key 的成员，返回 nil 。

实例

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES        # 显示所有成员及其 score 值
  2. 1) "peter"
  3. 2) "3500"
  4. 3) "tom"
  5. 4) "4000"
  6. 5) "jack"
  7. 6) "5000"
  9. redis 127.0.0.1:6379> ZRANK salary tom                     # 显示 tom 的薪水排名，第二
  10. (integer) 1

Zrevrank ：返回指定成员的排名

作用

  • Redis Zrevrank 命令返回有序集中成员的排名。其中有序集成员按分数值递减(从大到小)排序。
  • 排名以 0 为底，也就是说， 分数值最大的成员排名为 0 。
  • 使用 ZRANK 命令可以获得成员按分数值递增(从小到大)排列的排名。

实例

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES     # 测试数据
  2. 1) "jack"
  3. 2) "2000"
  4. 3) "peter"
  5. 4) "3500"
  6. 5) "tom"
  7. 6) "5000"
  9. redis 127.0.0.1:6379> ZREVRANK salary peter     # peter 的工资排第二
  10. (integer) 1
  12. redis 127.0.0.1:6379> ZREVRANK salary tom       # tom 的工资最高
  13. (integer) 0

zrem：移除成员

作用

  • Redis Zrem 命令用于移除有序集中的一个或多个成员，不存在的成员将被忽略。
  • 当 key 存在但不是有序集类型时，返回一个错误。

注意： 在 Redis 2.4 版本以前， ZREM 每次只能删除一个元素。

语法

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZREM key member [member ...]

返回值

被成功移除的成员的数量，不包括被忽略的成员。

实例

  1. # 测试数据
  3. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
  4. 1) "bing.com"
  5. 2) "8"
  6. 3) "baidu.com"
  7. 4) "9"
  8. 5) "google.com"
  9. 6) "10"
  12. # 移除单个元素
  14. redis 127.0.0.1:6379> ZREM page_rank google.com
  15. (integer) 1
  17. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
  18. 1) "bing.com"
  19. 2) "8"
  20. 3) "baidu.com"
  21. 4) "9"
  24. # 移除多个元素
  26. redis 127.0.0.1:6379> ZREM page_rank baidu.com bing.com
  27. (integer) 2
  29. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
  30. (empty list or set)
  33. # 移除不存在元素
  35. redis 127.0.0.1:6379> ZREM page_rank non-exists-element
  36. (integer) 0

zincrby：增加成员的分数

作用

  • 为有序集 key 的成员 member 的 score 值加上增量 increment 。
  • 可以通过传递一个负数值 increment ，让 score 减去相应的值，比如 ZINCRBY key -5 member ，就是让 member 的 score 值减去 5 。
  • 当 key 不存在，或 member 不是 key 的成员时， ZINCRBY key increment member 等同于 ZADD key increment member 。
  • 当 key 不是有序集类型时，返回一个错误
  • score 值可以是整数值或双精度浮点数。

返回值

  • member 成员的新 score 值，以字符串形式表示。

实例

  1. redis> ZSCORE salary tom
  2. "2000"
  4. redis> ZINCRBY salary 2000 tom   # tom 加薪啦！
  5. "4000"

zrange/zrevrange

作用

  • Redis Zrange 返回有序集中，指定区间内的成员。

    • 其中成员的位置按分数值递增(从小到大)来排序。
    • 具有相同分数值的成员按字典序(lexicographical order )来排列。
  • 如果你需要成员按值递减(从大到小)来排列，请使用 ZREVRANGE 命令。
  • 下标参数 start 和 stop 都以 0 为底，也就是说，以 0 表示有序集第一个成员，以 1 表示有序集第二个成员，以此类推。
  • 你也可以使用负数下标，以 -1 表示最后一个成员， -2 表示倒数第二个成员，以此类推。

语法

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE key start stop [WITHSCORES]

返回值

指定区间内，带有分数值(可选)的有序集成员的列表。

实例

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES             # 显示整个有序集成员
  2. 1) "jack"
  3. 2) "3500"
  4. 3) "tom"
  5. 4) "5000"
  6. 5) "boss"
  7. 6) "10086"
  9. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 1 2 WITHSCORES              # 显示有序集下标区间 1 至 2 的成员
  10. 1) "tom"
  11. 2) "5000"
  12. 3) "boss"
  13. 4) "10086"
  15. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 200000 WITHSCORES         # 测试 end 下标超出最大下标时的情况
  16. 1) "jack"
  17. 2) "3500"
  18. 3) "tom"
  19. 4) "5000"
  20. 5) "boss"
  21. 6) "10086"
  23. redis > ZRANGE salary 200000 3000000 WITHSCORES                  # 测试当给定区间不存在于有序集时的情况
  24. (empty list or set)
  26. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES        # 递增排列
  27. 1) "peter"
  28. 2) "3500"
  29. 3) "tom"
  30. 4) "4000"
  31. 5) "jack"
  32. 6) "5000"
  34. redis 127.0.0.1:6379> ZREVRANGE salary 0 -1 WITHSCORES     # 递减排列
  35. 1) "jack"
  36. 2) "5000"
  37. 3) "tom"
  38. 4) "4000"
  39. 5) "peter"
  40. 6) "3500"

zrange/zrevrange：获取指定范围的元素

作用

  • Redis Zrange 返回有序集中，指定区间内的成员。

    • 其中成员的位置按分数值递增(从小到大)来排序。
    • 具有相同分数值的成员按字典序(lexicographical order )来排列。
  • 如果你需要成员按值递减(从大到小)来排列，请使用 ZREVRANGE 命令。
  • 下标参数 start 和 stop 都以 0 为底，也就是说，以 0 表示有序集第一个成员，以 1 表示有序集第二个成员，以此类推。
  • 你也可以使用负数下标，以 -1 表示最后一个成员， -2 表示倒数第二个成员，以此类推。

语法

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE key start stop [WITHSCORES]

返回值

指定区间内，带有分数值(可选)的有序集成员的列表。

实例

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES             # 显示整个有序集成员
  2. 1) "jack"
  3. 2) "3500"
  4. 3) "tom"
  5. 4) "5000"
  6. 5) "boss"
  7. 6) "10086"
  9. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 1 2 WITHSCORES              # 显示有序集下标区间 1 至 2 的成员
  10. 1) "tom"
  11. 2) "5000"
  12. 3) "boss"
  13. 4) "10086"
  15. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 200000 WITHSCORES         # 测试 end 下标超出最大下标时的情况
  16. 1) "jack"
  17. 2) "3500"
  18. 3) "tom"
  19. 4) "5000"
  20. 5) "boss"
  21. 6) "10086"
  23. redis > ZRANGE salary 200000 3000000 WITHSCORES                  # 测试当给定区间不存在于有序集时的情况
  24. (empty list or set)

返回分数在0到100的成员.

  1. 127.0.0.1:6379> zrangebyscore user:ranking 0 100
  2.     1) "codger"
  3.     2) "hank"
  4.     3) "ann"
  5.     4) "Rico"
  6.     5) "tom"

返回分数在0到无限大的成员.

  1. 127.0.0.1:6379> zrangebyscore user:ranking 0 +inf
  2.     1) "codger"
  3.     2) "hank"
  4.     3) "ann"
  5.     4) "Rico"
  6.     5) "tom"

zcount：分数值在 min 和 max 之间的成员的数量

作用

用于计算有序集合中指定分数区间的成员数量。

语法

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZCOUNT key min max

返回值

分数值在 min 和 max 之间的成员的数量。

实例

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 1 "hello"
  2. (integer) 1
  3. redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 1 "foo"
  4. (integer) 1
  5. redis 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 2 "world" 3 "bar"
  6. (integer) 2
  7. redis 127.0.0.1:6379> ZCOUNT myzset 1 3
  8. (integer) 4

zremrangebyscore：删除分数从min到max的成员

作用

Zremrangebyscore 命令用于移除有序集中，指定分数（score）区间内的所有成员。

语法

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZREMRANGEBYSCORE key min max

返回值

被移除成员的数量。

实例

  1. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES          # 显示有序集内所有成员及其 score 值
  2. 1) "tom"
  3. 2) "2000"
  4. 3) "peter"
  5. 4) "3500"
  6. 5) "jack"
  7. 6) "5000"
  9. redis 127.0.0.1:6379> ZREMRANGEBYSCORE salary 1500 3500      # 移除所有薪水在 1500 到 3500 内的员工
  10. (integer) 2
  12. redis> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES          # 剩下的有序集成员
  13. 1) "jack"
  14. 2) "5000"

集合间

zinterstore：交集

作用

  • Redis Zinterstore 命令计算给定的一个或多个有序集的交集，其中给定 key 的数量必须以 numkeys 参数指定，并将该交集(结果集)储存到 destination 。
  • 默认情况下，结果集中某个成员的分数值是所有给定集下该成员分数值之和。

语法

  1. zinterstore storeKey keyNum key [key ...] [weights weight [weight...]] [aggregate sum|min|max]

参数说明:

  • storeKey:交集计算结果保存到这个键下.
  • keyNum:需要做交集的键的个数.
  • key[key …]:需要做交集的键.
  • weights weight [weight…]:每个键的权重,在做交集计算时,每个键中的每个member的分值会和这个权重相乘,每个键的权重默认为1.
  • aggregate sum|min|sum:计算成员交集后,分值可以按照sum(和)、min(最小值)、max(最大值)做汇总.默认值为sum.

实例

  1. # 有序集 mid_test
  2. redis 127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 70 "Li Lei"
  3. (integer) 1
  4. redis 127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 70 "Han Meimei"
  5. (integer) 1
  6. redis 127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 99.5 "Tom"
  7. (integer) 1
  9. # 另一个有序集 fin_test
  10. redis 127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 88 "Li Lei"
  11. (integer) 1
  12. redis 127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 75 "Han Meimei"
  13. (integer) 1
  14. redis 127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 99.5 "Tom"
  15. (integer) 1
  17. # 交集
  18. redis 127.0.0.1:6379> ZINTERSTORE sum_point 2 mid_test fin_test
  19. (integer) 3
  21. # 显示有序集内所有成员及其分数值
  22. redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE sum_point 0 -1 WITHSCORES     
  23. 1) "Han Meimei"
  24. 2) "145"
  25. 3) "Li Lei"
  26. 4) "158"
  27. 5) "Tom"
  28. 6) "199"

zunionstore：并集

该命令的所有参数和zinterstore是一致的,只不过做的是并集计算.

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-ziplistentries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
  • 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

使用场景

有序集合比较典型的使用场景就是排行榜系统。例如视频网站需要对用户上传的视频做排行榜，榜单的维度可能是多个方面的：按照时间、按照播放数量、按照获得的赞数

  1. 添加用户赞数

例如用户mike上传了一个视频，并获得了3个赞，可以使用有序集合的 zadd和zincrby功能：

  1. zadd user:ranking:2016_03_15 mike 3

如果之后再获得一个赞，可以使用zincrby：

  1. zincrby user:ranking:2016_03_15 mike 1
  1. 取消用户赞数

由于各种原因（例如用户注销、用户作弊）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：

  1. zrem user:ranking:2016_03_15 mike

  1. 展示获取赞数最多的十个用户

    zrevrangebyrank user:ranking:2016_03_15 0 9

  2. 展示用户信息以及用户分数

此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两个功能：

  1. hgetall user:info:tom zscore user:ranking:2016_03_15 mike zrank user:ranking:2016_03_15 mike

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