玩转Redis-Redis高级数据结构及核心命令-ZSet

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玩转Redis-Redis高级数据结构及核心命令-ZSet

  • Sorted Set(有序集合);
  • String(字符串);
  • List(列表);
  • Set(集合);
  • Hash(散列);

文章思路:

  • 数据结构应用场景及注意事项;
  • 数据结构各命令对比分析;

异常统一说明:
error(out of range)导图简写@EOOR;
负数偏移量表示倒数第几,导图简写@LBN(last but number);


1、ZSet应用场景及注意事项

1.1、ZSet应用场景

??ZSet主要适用于需要?排序(排行榜)?的场景,如:

  • 粉丝列表(按关注时间排序);
  • 学生成绩排名;
  • 文章帖子排名;
  • 各类榜单(如微博总热榜、分类热榜);

1.2、ZSet注意事项

  • ZSet具备唯一性、有序性:类似Java的SortedSet和HashMap的结合体;
  • 底层结构:跳跃列表;
  • setvalue唯一;setvalue有score属性,按此排序;score越小排名越靠前
  • 最后一个value被移除后,数据结构自动删除,内存被回收;

    • *

2、ZSet各命令对比分析

概述:

  • ZSet命令支持以下操作类型:增加、统计、查询、删除/弹出;
  • 命令中的lex为lexicographical(ordering),表示按字典规则排序;
  • ZSet参数正负无穷大表示:分数(+inf、-inf);字典排序(+、-);

2.1、ZSet增加与统计

【核心命令】

  • 增加【ZADD、ZINCRBY】;
  • 统计数量【ZCARD、ZCOUNT、ZLEXCOUNT】;
  • 集合运算【ZUNIONSTORE、ZINTERSTORE】;

注意:

  • 【ZADD】支持新增、更新数据:XX存在才更新分数;INCR增减分数;
  • 【ZINCRBY】increment避免使用浮点数,结果易出错;
  • 【ZCARD、ZCOUNT、ZLEXCOUNT】统计集合(所有、指定分数区间、指定元素区间)元素个数;
  • 【ZUNIONSTORE、ZINTERSTORE】多个集合并集、交集运算;

【Redis-ZSet增加与统计元素操作】命令简述:

命令 功能 参数
ZADD 添加元素及分数到有序集合 key [NX XX] [CH] [INCR] score member [score member ...]
ZINCRBY 增加/减少分数 key increment member
ZCARD 统计有序集合的元素个数 key
ZCOUNT 统计指定【score区间】的元素个数 key min max
ZLEXCOUNT 统计指定【元素区间】的元素个数 key min max
ZINTERSTORE 计算指定有序集的【交集】并将结果存入目标集合 destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [AGGREGATE SUM MIN MAX]
ZUNIONSTORE 计算指定有序集的【并集】并将结果存入目标集合 destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [AGGREGATE SUM MIN MAX]

【Redis-ZSet增加与统计元素操作】命令详细对比分析如下:

玩转Redis-Redis高级数据结构及核心命令-ZSet

2.2、ZSe查询

【核心命令】

  • 查询分数【ZSCORE】;
  • 查询排名【ZRANK、ZREVRANK】;
  • 按排名排序查询【ZRANGE、ZREVRANGE】;
  • 按字典顺序排序查询【ZRANGEBYLEX、ZREVRANGEBYLEX】;
  • 按分数排序查询【ZRANGEBYSCORE、ZREVRANGEBYSCORE】;
  • 分页迭代【ZSCAN】;

注意:

  • 【ZSCORE】可用于判断集合中是否存在某元素;

  • 【ZRANK、ZREVRANK】查询排名

    • 排名以0为基数计算;
    • 排序规则:按分数排序,分数相同按字典顺序排序;
  • 【ZRANGE、ZREVRANGE】按排名查询

    • 排序规则:分数从小到大/从大到小,相同分数按照字典排序;
    • 排序序号从0开始,负数表示末偏移量:0即第一个元素,-1即最后一个元素;
    • statr、stop均是闭区间,不支持开区间;
    • 返回空列表:start>集合总数 或者 start>stop;
  • 【ZRANGEBYLEX、ZREVRANGEBYLEX】按字典顺序排序查询

    • 【前提】对元素分数相同的集合排序;
      • 分数不同排序结可能不准;
      • 实测:先按分数排序,分数相同按字典排序;
    • 排序大小写敏感;
    • 若分数相同,ZRANGEBYLEX myzset - +将返回整个集合的元素;
    • LIMIT:类似与SQL的SELECT LIMIT offset, count。
      • count为负,则返offset后的所有元素;
      • offset从0开始计算;
      • 若offset很大,则命令需遍历整个集合定位offset,复杂度将增加到O(N);
    • 示例场景
      • 获取指定电话号段,如181开头的电话;
      • 获取指定姓氏的人名,如李XX;
    • ZREVRANGEBYLEX:参数max在前min在后;
  • 【ZRANGEBYSCORE、ZREVRANGEBYSCORE】按分数排序查询

    • 排序大小写敏感;
    • 分数相同:按字典顺序排序;
    • LIMIT:含义和ZRANGEBYLEX相同;
    • ZREVRANGEBYSCORE的结果:和ZRANGEBYSCORE排序结果完全相反;

【Redis-ZSe查询】命令简述:

命令 功能 参数
ZSCORE 查询指定元素的score key member
ZRANK 查询指定元素的【正序】排名 key member
ZREVRANK 查询指定元素的【逆序】排名 key member
ZRANGE 查询指定【排名区间】的元素(和分数) key start stop [WITHSCORES]
ZREVRANGE 【逆序】查询指定【排名区间】的元素(和分数) 同【ZRANGE】
ZRANGEBYSCORE 查询指定【分数区间】的元素 key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
ZREVRANGEBYSCORE 【逆序】查询指定【分数区间】的元素 key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
ZSCAN 分页遍历有序集合 key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]

【Redis-ZSe查询】命令详细对比分析如下:

玩转Redis-Redis高级数据结构及核心命令-ZSet

玩转Redis-Redis高级数据结构及核心命令-ZSet

2.3、ZSe删除

【核心命令】

  • 删除元素【ZREM、ZREMRANGEBYLEX、ZREMRANGEBYLEXBYRANK、ZREMRANGEBYSCORE】;
  • 弹出元素【ZPOPMAX、ZPOPMIN、BZPOPMAX、BZPOPMIN】;

注意:

  • 删除元素支持删除指定key,还支持按照字典顺序、排名、分数删除;
  • 【ZREMRANGEBYLEX】ZSet的所有元素Score必须相同,否则结果不准确;
  • 【ZREMRANGEBYRANK】按排名删除元素。即使分数相同,排名肯定不同;
  • 【ZPOPMAX】移除并弹出分数最大的元素,如果分数相同,按字典顺序降序排序;
  • 【BZPOPMAX】和【ZPOPMAX】的区别不仅仅在于阻塞弹出,还在于BZPOPMAX支持操作多个key;

【Redis-ZSe删除】命令简述:

命令 功能 参数
ZREM 删除指定元素 key member [member ...]
ZREMRANGEBYLEX 删除score完全相同集合中指定区间的元素 key min max
ZREMRANGEBYRANK 删除指定排名区间的元素 key start stop
ZREMRANGEBYSCORE 移除指定score的元素 key min max
ZPOPMAX 【移除】并弹出count个分数最大的元素 key [count]
ZPOPMIN 【移除】并弹出count个分数最小的元素 key [count]
BZPOPMAX 【阻塞移除】并弹出count个分数最大的元素 key [key ...] timeout
BZPOPMIN 【阻塞移除】并弹出count个分数最小的元素 key [key ...] timeout

【Redis-ZSe删除】命令详细对比分析如下:

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