Redis——zset类型详解

概要

zset是有序集合，将zset中的members引入一个属性score，根据这个属性值来进行排序，其中members不可以重复，score可以重复（按照字典序排序），默认按照升序排序

有序集合中提供指定分数和元素范围查找，计算成员排名功能，一般用于排行榜系统

zset中的member和score并不是键值对的关系，而是pair，既可以通过member找到score，也可以通过score找到member

常用命令

zadd

将元素和对应分数插入到有序集合中，时间复杂度O（logN），因为添加的元素要放到指定的位置上来保证有序，默认返回新增成功的元素个数

方括号中的内容是代表可选的选项

zrange

查看有序集合中指定下标范围的元素详情，从0开始，支持负数（-1就是最后一个元素）

时间复杂度O(log(N) + M)，其中logN是根据下标找到边界值，M是遍历区间的开销

添加withscores，即可查看members对应的score

示例

加入withscores：

修改操作：

NX选项：
添加不存在元素：

NX选项：
更新存在元素(不会生效)：

XX选项：
更新存在元素的score：

XX选项：
更新不存在的元素的score(更新失败)：

CH选项：

INCR操作：

zcard

获取指定key中元素个数，时间复杂度为O（1）

zcount

返回指定区间（前闭后闭）内的key中元素的个数，时间复杂度O(logN)，（zset内部记录了每个元素的所在次序，logN的时间复杂度找到min和max，然后直接相减次序即可得到元素个数）

min和max支持使用浮点数，inf（无穷大），-inf（负无穷）

演示：

如果想要排除边界值可以加上括号

zrevrange

倒序获取指定范围内的元素

演示：

zrangebyscore

根据分数获取指定范围的元素，使用方法和zcount类似

演示：

zpopmax

删除并返回分数最高的count个元素

时间复杂度O(log(N) + M)，N是有序集合中元素的个数，M是count的个数

演示：

如果存在score相同的多个元素，并且都是最大值，那么zpopmax仍然只删除其中的一个元素（按照字典序）

bzpopmax

阻塞版本的zpopmax，时间复杂度O(logN)，如果传入多个key，只删除其中的一个

timeout是超时时间，表示最多阻塞多久，单位是秒，支持小数

演示：
客户端a中的key有序集合中没有元素，进行bzpopmax命令，阻塞等待

客户端b插入元素：

此时，客户端a就可以拿到元素了

zpopmin

和zpopmax一致，删除有序集合中score最小的元素

bzpopmin

和bzpopmax一致，阻塞删除有序集合中最小的元素

zrank

获取指定元素的排名，时间复杂度O(logN),member不存在返回nil

演示：

zrevrank

按照正序获取member排名

zscore

返回指定member的score，时间复杂度O(1)

zrem

删除有序集合中指定的member

时间复杂度O(log(N) * M)，N是整个有序序列中元素的个数，M是要删除member的个数

返回删除成功的元素的个数

演示：

zremrangebyrank

根据指定排名范围删除member，前闭后闭，时间复杂度O(logN + M)，N是整个集合的member个数，M是区间内的元素个数

演示：

zremrangebyscore

删除指定分数范围内的members，闭区间，可以使用（排除边界值，时间复杂度O（logN + M）

演示:

zincrby

自增指定的member对应的score，increment为指定自增大小，返回自增后score的大小，支持负数和小数

演示：

集合操作

其中zinter, zunion, zdiff是Redis 6.2后支持的

zinterstore

语法格式：

之所以要有numkeys这个参数，是因为后面还有weight等若干参数，如果没有这个参数无法区分哪些是key哪些是参数

演示：

演示aggregate：

zinterstore的时间复杂度是O(N * K) + O(M * log(M))

N是输入若干有序集合，里面最小的元素的个数

K是有几个有序集合参加运算

M是最终结果的有序集合的元素个数

zunionstore

具体使用与参数和zinterstore类似

时间复杂度是O(N) + O(M * log(M))
N是全部元素的个数

演示：

内部编码方式

跳表是一种复杂的链表，里面的元素有多个指针，通过精妙的计算可以跳转到指定位置，查询元素的时间复杂度是O(log(N))，相比于树形结构，跳表更适合按照范围获取元素

应用场景

由于Redis的有序列表中自带zrank等获取排名的操作，zincrby等修改score操作。并且根据score的变化，有序列表内部的排行也会变化，因此有序列表一般用来实现排行榜系统

并且，Redis中的zinterstore和zunionstore还支持权重，这对于需要权重来计算排名（例如微博）的场景非常方便