Redis精通系列（五）——ZSet 有序集合详述

站长

2023年09月07日 23:15 · 阅读数 15

1、简介

Redis中所有的的数据结构都是通过一个唯一的字符串key来获取相应的value数据。 Redis有5种基础数据结构，分别是：

string（字符串）
list（列表）
hash（字典）
set（集合）
zset（有序集合）

其中list、set、hash、zset这四种数据结构是容器型数据结构，它们共享下面两条通用规则：

create if not exists：容器不存在则创建
drop if no elements：如果容器中没有元素，则立即删除容器，释放内存

本文讲述的是Redis的5种基础数据结构中的zset(有序列表)

2、zset(有序集合)相关介绍

2.1 zset(有序集合)的内部结构

zset(有序集合)是Redis中最常问的数据结构。它类似于Java语言中的SortedSet和HashMap的结合体，它一方面通过set来保证内部value值的唯一性，另一方面通过value的score（权重）来进行排序。这个排序的功能是通过Skip List（跳跃列表）来实现的。 zset(有序集合)的最后一个元素value被移除后，数据结构被自动删除，内存被回收。\

Redis精通系列（五）——ZSet 有序集合详述

2.2 zset(有序集合)的相关使用场景

利用zset的去重和有序的效果可以由很多使用场景，举两个例子：

存储粉丝列表，value是粉丝的ID，score是关注时间戳，这样可以对粉丝关注进行排序
存储学生成绩，value使学生的ID，score是学生的成绩，这样可以对学生的成绩排名

3、zset(有序集合)相关指令

1、zadd -> 向集合中添加元素，集合不存在则新建，key代表zset集合名称，score代表元素的权重，member代表元素

zadd key [NX|XX] [CH] [INCR] score member [score member …]

127.0.0.1:6379> zadd name 10 zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd name 10.1 lisi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd name 9.9 wangwu
(integer) 1

2、zrange -> 按照score权重从小到大排序输出集合中的元素，权重相同则按照value的字典顺序排序([lexicographical order] 超出范围的下标并不会引起错误。比如说，当 start 的值比有序集的最大下标还要大，或是 start > stop 时， zrange 命令只是简单地返回一个空列表。另一方面，假如 stop 参数的值比有序集的最大下标还要大，那么 Redis 将 stop 当作最大下标来处理。可以通过使用 WITHSCORES 选项，来让成员和它的 score 值一并返回，返回列表以 value1,score1, …, valueN,scoreN 的格式表示。客户端库可能会返回一些更复杂的数据类型，比如数组、元组等。

zrange key start stop [WITHSCORES]

127.0.0.1:6379> zrange name 0 -1 # 获取所有元素，按照score的升序输出
1) "wangwu"
2) "zhangsan"
3) "lisi"
127.0.0.1:6379> zrange name 0 1        # 获取第一个和第二个slot的元素
1) "wangwu"
2) "zhangsan"
127.0.0.1:6379> zadd name 10 tianqi    # 在上面的基础上添加score为10的元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange name 0 2    # key相等则按照value字典排序输出
1) "wangwu"
2) "tianqi"
3) "zhangsan"
127.0.0.1:6379> zrange name 0 -1 WITHSCORES # WITHSCORES 输出权重
1) "wangwu"
2) "9.9000000000000004"
3) "tianqi"
4) "10"
5) "zhangsan"
6) "10"
7) "lisi"
8) "10.1"

3、zrevrange -> 按照score权重从大到小输出集合中的元素，权重相同则按照value的字典逆序排序 其中成员的位置按 score 值递减(从大到小)来排列。具有相同 score 值的成员按字典序的逆序(reverse lexicographical order)排列。除了成员按 score 值递减的次序排列这一点外， ZREVRANGE 命令的其他方面和 ZRANGE key start stop [WITHSCORES] 命令一样。

zrevrange key start stop [WITHSCORES]

127.0.0.1:6379> zrevrange name 0 -1 WITHSCORES
1) "lisi"
2) "10.1"
3) "zhangsan"
4) "10"
5) "tianqi"
6) "10"
7) "wangwu"
8) "9.9000000000000004"

4、zcard -> 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

zcard key

127.0.0.1:6379> zcard name
(integer) 4

5、zscore -> 返回有序集 key 中，成员 member 的 score 值，如果 member 元素不是有序集 key 的成员，或 key 不存在，返回 nil

zscore key member z

127.0.0.1:6379> zscore name zhangsan
"10"
127.0.0.1:6379> zscore name liziba
(nil)

6、zrank -> 返回有序集 key 中成员 member 的排名。其中有序集成员按 score 值递增(从小到大)顺序排列。 排名以 0 为底，也就是说， score 值最小的成员排名为 0

zrank key member

127.0.0.1:6379> zrange name 0 -1
1) "wangwu"
2) "tianqi"
3) "zhangsan"
4) "lisi"
127.0.0.1:6379> zrank name wangwu
(integer) 0

7、zrangebyscore -> 返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。 min 和 max 可以是 -inf 和 +inf ，这样一来，你就可以在不知道有序集的最低和最高 score 值的情况下，使用[ZRANGEBYSCORE]这类命令。默认情况下，区间的取值使用闭区间，你也可以通过给参数前增加(符号来使用可选的开区间

zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

127.0.0.1:6379> zrange name 0 -1 WITHSCORES # 输出全部元素
1) "wangwu"
2) "9.9000000000000004"
3) "tianqi"
4) "10"
5) "zhangsan"
6) "10"
7) "lisi"
8) "10.1" 
127.0.0.1:6379> zrangebyscore name 9 10
1) "wangwu"
2) "tianqi"
3) "zhangsan"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore name 9 10 WITHSCORES    # 输出分数
1) "wangwu"
2) "9.9000000000000004"
3) "tianqi"
4) "10"
5) "zhangsan"
6) "10"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore name -inf 10 # -inf 从负无穷开始
1) "wangwu"
2) "tianqi"
3) "zhangsan"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore name -inf +inf    # +inf 直到正无穷
1) "wangwu"
2) "tianqi"
3) "zhangsan"
4) "lisi"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore name (10 11  #  10 < score <=11
1) "lisi"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore name (10 (10.1  # 10 < socre < -11
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> zrangebyscore name (10 (11 
1) "lisi"

8、zrem -> 移除有序集 key 中的一个或多个成员，不存在的成员将被忽略

zrem key member [member …]

127.0.0.1:6379> zrange name 0 -1
1) "wangwu"
2) "tianqi"
3) "zhangsan"
4) "lisi"
127.0.0.1:6379> zrem name zhangsan # 移除元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange name 0 -1
1) "wangwu"
2) "tianqi"
3) "lisi"