数据库
首页 > 数据库> > redis有序集合sorted set(zset)数据类型相关命令介绍及使用

redis有序集合sorted set(zset)数据类型相关命令介绍及使用

作者:互联网

文章目录

简介

  1. 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。
  2. 有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
  3. 集合是通过两种底层数据结构实现的。一种是ziplist压缩列表,另一种就是redis中最经典的数据结构skipList跳跃表,所以添加,删除,查找的复杂度都是 O(1)。
  4. 集合中最大的成员数为 232 - 1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

添加命令

  1. zadd key [nx|xx] [CH] [INCR] score member [score member ...]
    在有序集合中添加元素,如果元素已经存在,则会更新其score;如果该有序集合不存在,则直接创建并添加相应的元素;如果key不为sorted set 类型,则报错。
    分数score 为双精度的浮点型数字字符串。
    NX:不更新存在的成员。只添加新成员;
    XX:仅更新存在的成员,不添加新成员;
    CH:成员不存在就添加,存在就更新分值,返回值为分值发生变化的成员总数;分数不变不计算;
    INCR:指定这个选项的时候,命令等于zincrby命令,对成员的分数进行递增操作,返回操作后的分值
    //英语成绩,张三60分,李四70分,王五90分
    127.0.0.1:6379> zadd english_score 60 zhangsan 70 lisi 90 wangwu
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> zrange english_score 0 -1 withscores
    1) "zhangsan"
    2) "60"
    3) "lisi"
    4) "70"
    5) "wangwu"
    6) "90"
    //NX:不更新存在的成员。只添加新成员
    //张三已存在,所以返回0
    127.0.0.1:6379> zadd english_score nx 70 zhangsan
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> zadd english_score nx 60 xiaoming
    (integer) 1
    //XX:仅更新存在的成员,不添加新成员
    127.0.0.1:6379> zadd english_score xx 60 zhaoliu
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> zadd english_score xx 70 zhangsan
    (integer) 0
    //张三存在分数改为70,赵六不存在无操作
    127.0.0.1:6379> zrange english_score 0 -1 withscores
    1) "xiaoming"
    2) "60"
    3) "lisi"
    4) "70"
    5) "zhangsan"
    6) "70"
    7) "wangwu"
    8) "90"
    //CH:成员不存在就添加,存在就更新分值,返回值为分值发生变化的成员总数;分数不变不计算;
    //张三分数改为80,添加赵六分数为75.5
    127.0.0.1:6379> zadd english_score ch 80 zhangsan 75.5 zhaoliu
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> zrange english_score 0 -1 withscores
     1) "xiaoming"
     2) "60"
     3) "lisi"
     4) "70"
     5) "zhaoliu"
     6) "75.5"
     7) "zhangsan"
     8) "80"
     9) "wangwu"
    10) "90"
    //INCR:指定这个选项的时候,命令等于zincrby命令,对成员的分数进行递增操作,返回操作后的分值
    //张三分数+5
    127.0.0.1:6379> zadd english_score incr 5 zhangsan
    "85"
    127.0.0.1:6379> zrange english_score 0 -1 withscores
     1) "xiaoming"
     2) "60"
     3) "lisi"
     4) "70"
     5) "zhaoliu"
     6) "75.5"
     7) "zhangsan"
     8) "85"
     9) "wangwu"
    10) "90"
    
    

查询命令

  1. zcard key
    获取有序集合的成员数
    127.0.0.1:6379> zcard english_score
    (integer) 3
    
  2. zscore key member
    返回有序集中,成员的分数值
    127.0.0.1:6379> zscore english_score lisi
    "70"
    

递增类型

  1. zrange key start stop [WITHSCORES]
    按分值递增排序,通过索引区间返回有序集合指定区间内的成员,withscores为输出结果带分数

    127.0.0.1:6379> zrange english_score 0 -1 
    1) "zhangsan"
    2) "lisi"
    3) "wangwu"
    127.0.0.1:6379> zrange english_score 0 -1 withscores
    1) "zhangsan"
    2) "60"
    3) "lisi"
    4) "70"
    5) "wangwu"
    6) "90"
    
  2. zrangebylex key min max [LIMIT offset count]
    通过字典区间返回有序集合的成员。
    min:字典中排序位置较小的成员,必须以”[“开头,或者以”(“开头,可使用”-“代替
    max:字典中排序位置较大的成员,必须以”[“开头,或者以”(“开头,可使用”+”代替
    limit:返回结果是否分页,指令中包含LIMIT后offset、count必须输入
    offset:返回结果起始位置
    count:返回结果数量

    注意:

    1. 不要在分数不一致的SortSet集合中去使用 ZRANGEBYLEX 指令,因为获取的结果并不准确。
    2. 成员字符串作为二进制数组的字节数进行比较。
    3. 默认是以ASCII字符集的顺序进行排列。如果成员字符串包含utf-8这类字符集的内容,就会影响返回结果,所以建议不要使用。
    4. 默认情况下, “max” 和 “min” 参数前必须加 “[” 符号作为开头。”[” 符号与成员之间不能有空格, 返回成员结果集会包含参数 “min” 和 “max” 。
    5. “max” 和 “min” 参数前可以加 “(” 符号作为开头表示小于, “(” 符号与成员之间不能有空格。返回成员结果集不会包含 “max” 和 “min” 成员。
    6. 可以使用 “-” 和 “+” 表示得分最小值和最大值
    7. “min” 和 “max” 不能反, “max” 放前面 “min”放后面会导致返回结果为空
    8. 与ZRANGEBYLEX获取顺序相反的指令是ZREVRANGEBYLEX。
    9. 源码中采用C语言中memcmp() 函数, 从字符的第0位到最后一位进行排序,如果前面部分相同,那么较长的字符串比较短的字符串排序靠后。
    127.0.0.1:6379> ZADD myzset 0 a 0 b 0 c 0 d 0 e 0 f 0 g
    (integer) 7
    127.0.0.1:6379> ZRANGEBYLEX myzset - [c
    1) "a"
    2) "b"
    3) "c"
    127.0.0.1:6379> ZRANGEBYLEX myzset - (c
    1) "a"
    2) "b"
    127.0.0.1:6379> ZRANGEBYLEX myzset [aaa (g
    1) "b"
    2) "c"
    3) "d"
    4) "e"
    5) "f"
    
  3. zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
    按分值递增排序,通过分数区间返回有序集合指定区间内的成员

    127.0.0.1:6379> zrangebyscore english_score 60 80 withscores
    1) "xiaoming"
    2) "60"
    3) "lisi"
    4) "70"
    5) "zhaoliu"
    6) "75.5"
    
  4. zrank key member
    有序集成员按分数值递增(从小到大)排序,返回有序集合中指定成员的排名索引

    127.0.0.1:6379> zrange english_score 0 -1 
    1) "xiaoming"
    2) "lisi"
    3) "zhaoliu"
    4) "zhangsan"
    5) "wangwu"
    //zhangsan的索引是3
    127.0.0.1:6379> zrank english_score zhangsan
    (integer) 3
    

递减类型

  1. zrevrange key start stop [WITHSCORES]
    按分值递减排序,通过索引返回有序集中指定区间内的成员,分数从高到低
    127.0.0.1:6379> zrevrange english_score 0 -1 withscores
     1) "wangwu"
     2) "90"
     3) "zhangsan"
     4) "85"
     5) "zhaoliu"
     6) "75.5"
     7) "lisi"
     8) "70"
     9) "xiaoming"
    10) "60"
    
  2. zrevrangebyscore key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
    按分值递减排序,返回指定分数区间内有序集的成员,分数从高到低排序
    127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore english_score 80 70 withscores
    1) "zhaoliu"
    2) "75.5"
    3) "lisi"
    4) "70"
    
  3. zrevrank key member
    有序集成员按分数值递减(从大到小)排序,返回有序集合中指定成员的排名索引
    127.0.0.1:6379> zrevrange english_score 0 -1 
    1) "wangwu"
    2) "zhangsan"
    3) "zhaoliu"
    4) "lisi"
    5) "xiaoming"
     127.0.0.1:6379> zrevrank english_score zhangsan
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> zrevrank english_score lisi
    (integer) 3
    

删除命令

  1. zrem key member [member ...]
    移除有序集合中的一个或多个成员
    127.0.0.1:6379> zrevrange english_score 0 -1
    1) "wangwu"
    2) "zhangsan"
    3) "zhaoliu"
    4) "lisi"
    5) "xiaoming"
    127.0.0.1:6379> zrem english_score xiaoming
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> zrevrange english_score 0 -1
    1) "wangwu"
    2) "zhangsan"
    3) "zhaoliu"
    4) "lisi"
    
  2. zremrangebylex key min max
    移除有序集合中给定的字典区间的所有成员,返回被成功移除的成员的数量,不包括被忽略的成员。
  3. zremrangebyrank key start stop
    移除有序集合中给定的排名区间的所有成员
  4. zremrangebyscore key min max
    移除有序集合中给定的分数区间的所有成员

运算命令

  1. 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> zrevrange english_score 0 -1 withscores
    1) "wangwu"
    2) "90"
    3) "zhangsan"
    4) "85"
    5) "zhaoliu"
    6) "75.5"
    7) "lisi"
    8) "70"
    //80-90分的有两个,张三和王五
    127.0.0.1:6379> zcount english_score 80 90
    (integer) 2
    
  2. zlexcount key min max
    在有序集合中计算指定字典区间内成员数量

    127.0.0.1:6379> ZADD myzset 0 a 0 b 0 c 0 d 0 e
    (integer) 5
    127.0.0.1:6379> ZADD myzset 0 f 0 g
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> ZLEXCOUNT myzset - +
    (integer) 7
    127.0.0.1:6379> ZLEXCOUNT myzset [b [f
    (integer) 5
    
  3. zincrby key increment member
    有序集合中对指定成员的分数加上增量 increment
    可以通过传递一个负数值 increment ,让分数减去相应的值,比如 ZINCRBY key -5 member ,就是让 member 的 score 值减去 5 。
    当 key 不存在,或分数不是 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。
    分数值可以是整数值或双精度浮点数。

    127.0.0.1:6379> zincrby english_score 0.5 zhaoliu
    "76"
    
  4. zinterstore destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]
    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。
    WEIGHTS:使用 WEIGHTS 选项,你可以为每个给定有序集分别指定一个乘法因子(multiplication factor),每个给定有序集的所有成员的 score 值在传递给聚合函数(aggregation function)之前都要先乘以该有序集的因子。
    AGGREGATE:使用 AGGREGATE 选项,你可以指定并集的结果集的聚合方式。
    默认使用的参数 SUM ,可以将所有集合中某个成员的 score 值之 和 作为结果集中该成员的 score 值;使用参数 MIN ,可以将所有集合中某个成员的 最小 score 值作为结果集中该成员的 score 值;而参数 MAX 则是将所有集合中某个成员的 最大 score 值作为结果集中该成员的 score 值。

    //有序集 mid_test
    127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 70 "Li Lei"
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 70 "Han Meimei"
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 99.5 "Tom"
    (integer) 1
    
    //另一个有序集 fin_test
    127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 88 "Li Lei"
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 75 "Han Meimei"
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 99.5 "Tom"
    (integer) 1
    
    //交集
    127.0.0.1:6379> ZINTERSTORE sum_point 2 mid_test fin_test
    (integer) 3
    
    //显示有序集内所有成员及其分数值
    127.0.0.1:6379> ZRANGE sum_point 0 -1 WITHSCORES     
    1) "Han Meimei"
    2) "145"
    3) "Li Lei"
    4) "158"
    5) "Tom"
    6) "199"
    
  5. zunionstore destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]
    命令计算给定的一个或多个有序集的并集,其中给定 key 的数量必须以 numkeys 参数指定,并将该并集(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 。

    127.0.0.1:6379> zadd zset1 1 one 2 two
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> zadd zset2 1 one 2 two 3 three
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> zunionstore out 2 zset1 zset2 WEIGHTS 2 3
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> zrange out 0 -1 withscores
    1) "one"
    2) "5"
    3) "three"
    4) "9"
    5) "two"
    6) "10"
    

skiplist

本质是一种查找结构,用于解决算法中的查找问题,根据给定的key快速查找到它所在位置,是对有序链表的优化,查找的效率一般为O(logn)。
例子:

  1. 在普通有序链表中查找一个数据,我们要从头查找,时间复杂度是O(n)
  2. 在普通链表之上,若我们隔一个,生成一个新的链表,这样如果我要查找23流程如下
    2.1 23首先和7比较,再和19比较,比它们都大,继续向后比较。
    2.2 但23和26比较的时候,比26要小,因此回到下面的链表(原链表),与22比较。
    2.3 比22要大,沿下面的指针继续向后和26比较。23比26小,说明待查数据23在原链表中不存在,而且它的插入位置应该在22和26之间。

在这里插入图片描述
由于新增的指针,我们不需要跟链表中每个节点进行比较,而是先跳跃着比较,缩小比较范围,再进行查找增加了查找的效率,在二层之上,我们还可以添加三层,四层,skiplist正式由此启发而诞生的数据结构。

为了插入节点方便,skiplist不要求上下相邻两层链表之间的节点个数有严格的对应关系,而是针对每个节点随机出一个层数,以下是一个skiplist生成的过程。
在这里插入图片描述
若要在这样的跳表查找23,流程如下:

  1. 在最上层找,找到7,比7大在向右找,null没有了;
  2. 在7节点向下一层,在向右找,找到37,比较比37小;
  3. 在37节点下向下一层,向左找,找到19,比19大;
  4. 在19节点向下,向右找,找到22,比22大;
  5. 在22向右找,找到26,比26小;
  6. 那么23就在22和26之间插入
    在这里插入图片描述

标签:127.0,score,zset,0.1,成员,数据类型,6379,set,key
来源: https://blog.csdn.net/weixin_45240169/article/details/122511459