11.Redis之zset类型

news2024/11/14 9:06:51

1.zset类型基本介绍

有序描述的是:升序/降序

Set 集合
1.唯一
2. 无序
孙行者,行者孙, 者行孙 =>同一只猴~~
List
有序的
孙行者,行者孙, 者行孙 =>不同的猴~~
zset 中的 member 仍然要求是唯一的!!(score 则可以重复)

  • 排序的规则是啥?

给 zset 中的 member 同时引入了一个属性分数(score),浮点类型

每个 member 都会安排一个分数
进行排序的时候, 就是依照此处的 分数 大小来进行升序/降序排序

 

2.zset相关命令 

2.1 zadd

添加或者更新指定的元素以及关联的分数到 zset 中,分数应该符合 double 类型,+inf/-inf 作为正负极限也是合法的。
ZADD 的相关选项:
XX:仅仅⽤于更新已经存在的元素,不会添加新元素。
NX:仅⽤于添加新元素,不会更新已经存在的元素。
CH:默认情况下,ZADD 返回的是本次添加的元素个数,但指定这个选项之后,就会还包含本次更
新的元素的个数。
INCR:此时命令类似 ZINCRBY 的效果,将元素的分数加上指定的分数。此时只能指定⼀个元素和分数。
语法:
ZADD key [NX | XX] [GT | LT] [CH] [INCR] score member [score member ...]
命令有效版本:1.2.0 之后
时间复杂度:O(log(N))
返回值:本次添加成功的元素个数。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 1 "uno"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two" 3 "three"
(integer) 2
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "one"
2) "1"
3) "uno"
4) "1"
5) "two"
6) "2"
7) "three"
8) "3"
redis> ZADD myzset 10 one 20 two 30 three
(integer) 0
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "uno"
2) "1"
3) "one"
4) "10"
5) "two"
6) "20"
7) "three"
8) "30"
redis> ZADD myzset CH 100 one 200 two 300 three
(integer) 3
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "uno"
2) "1"
3) "one"
4) "100"
5) "two"
6) "200"
7) "three"
8) "300"
redis> ZADD myzset XX 1 one 2 two 3 three 4 four 5 five
(integer) 0
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "one"
2) "1"
3) "uno"
4) "1"
5) "two"
6) "2"
7) "three"
8) "3"
redis> ZADD myzset NX 100 one 200 two 300 three 400 four 500 five
(integer) 2
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "one"
2) "1"
3) "uno"
4) "1"
5) "two"
6) "2"
7) "three"
8) "3"
9) "four"
10) "400"
11) "five"
12) "500"
redis> ZADD myzset INCR 10 one
"11"
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "uno"
2) "1"
3) "two"
4) "2"
5) "three"
6) "3"
7) "one"
8) "11"
9) "four"
10) "400"
11) "five"
12) "500"
redis> ZADD myzset -inf "negative infinity" +inf "positive infinity"
(integer) 2
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "negative infinity"
2) "-inf"
3) "uno"
4) "1"
5) "two"
6) "2"
7) "three"
8) "3"
9) "one"
10) "11"
11) "four"
12) "400"
13) "five"
14) "500"
15) "positive infinity"
16) "inf"

2.2 ZRANGE

返回指定区间⾥的元素,分数按照升序。带上 WITHSCORES 可以把分数也返回。
语法:
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]
此处的 [start, stop] 为下标构成的区间. 从 0 开始, ⽀持负数.
命令有效版本:1.2.0 之后
时间复杂度:O(log(N)+M)
返回值:区间内的元素列表。
⽰例
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "one"
2) "1"
3) "two"
4) "2"
5) "three"
6) "3"
redis> ZRANGE myzset 0 -1
1) "one"
2) "two"
3) "three"
redis> ZRANGE myzset 2 3
1) "three"
redis> ZRANGE myzset -2 -1
1) "two"
2) "three"
  • 想要包含分数加withscores
  • 修改操作
  • nx
  • 添加不存在的元素成功了
  • 此时的修改操作失败了
  • xx
  • 修改成功了
  • 由于有xx修改没有的元素失败了

2.3 zcard 

获取⼀个 zset 的基数(cardinality),即 zset 中的元素个数。
语法:
ZCARD key
命令有效版本:1.2.0 之后
时间复杂度:O(1)
返回值:zset 内的元素个数。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZCARD myzset
(integer) 2

2.4 zcount

返回分数在 min 和 max 之间的元素个数,默认情况下,min 和 max 都是包含的,可以通过 ( 排除。
语法:
ZCOUNT key min max
命令有效版本:2.0.0 之后
时间复杂度:O(log(N))
返回值:满⾜条件的元素列表个数。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZCOUNT myzset -inf +inf
(integer) 3
redis> ZCOUNT myzset 1 3
(integer) 3
redis> ZCOUNT myzset (1 3
(integer) 2
redis> ZCOUNT myzset (1 (3
(integer) 1

2.5 ZREVRANGE(按照降序)

返回指定区间⾥的元素,分数按照降序。带上 WITHSCORES 可以把分数也返回。
备注:这个命令可能在 6.2.0 之后废弃,并且功能合并到 ZRANGE 中。
语法:
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]
命令有效版本:1.2.0 之后
时间复杂度:O(log(N)+M)
返回值:区间内的元素列表。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZREVRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "three"
2) "3"
3) "two"
4) "2"
5) "one"
6) "1"
redis> ZREVRANGE myzset 0 -1
1) "three"
2) "two"
3) "one"
redis> ZREVRANGE myzset 2 3
1) "one"
redis> ZREVRANGE myzset -2 -1
1) "two"
2) "one"

2.6 ZRANGEBYSCORE

返回分数在 min 和 max 之间的元素,默认情况下,min 和 max 都是包含的,可以通过 ( 排除。
备注:这个命令可能在 6.2.0 之后废弃,并且功能合并到 ZRANGE 中。
语法:
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES]
命令有效版本:1.0.5 之后
时间复杂度:O(log(N)+M)
返回值:区间内的元素列表。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZRANGEBYSCORE myzset -inf +inf
1) "one"
2) "two"
3) "three"
redis> ZRANGEBYSCORE myzset 1 2
1) "one"
2) "two"
redis> ZRANGEBYSCORE myzset (1 2
1) "two"
redis> ZRANGEBYSCORE myzset (1 (2
(empty array)

2.7 zpopmax 

删除并返回分数最⾼的 count 个元素。

可以解决top-问题 

语法:
ZPOPMAX key [count]
命令有效版本:5.0.0 之后
时间复杂度:O(log(N) * M)
N 是有序集合的元素个数.
count 要删除的元素个数.
  • 此处删除的是 最大值 !!! 有序集合,最大值就相当于最后一个元素(尾删)
  • 既然是尾删,为什么我们不把这个最后一个元素的位置特殊记录下来~~ 后续删除不就可以 O(1)了嘛? 省去了查找的过程~~O(logN) =>0(1)
  • 这个事情是有可能的!!
  • 但是很遗憾,目前 redis 并没有这么做~
  • 事实上,redis 的源码中,针对有序集合, 确实是记录了 尾部 这样的特定位置~~但是在实际删除的时候,并没有用上这个特性,而是直接调用了一个"通用的删除函数"(给定一个 member 的值, 进行查找找到位置之后再删除~~)
返回值:分数和元素列表。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZPOPMAX myzset
1) "three"
2) "3"

2.8 BZPOPMAX

ZPOPMAX 的阻塞版本。
语法:
BZPOPMAX key [key ...] timeout
命令有效版本:5.0.0 之后
时间复杂度:O(log(N))
返回值:元素列表。
⽰例:
redis> DEL zset1 zset2
(integer) 0
redis> ZADD zset1 0 a 1 b 2 c
(integer) 3
redis> BZPOPMAX zset1 zset2 0
1) "zset1"
2) "c"
3) "2"

2.9 ZPOPMIN

删除并返回分数最低的 count 个元素。
语法:
ZPOPMIN key [count]
命令有效版本:5.0.0 之后
时间复杂度:O(log(N) * M)
返回值:分数和元素列表。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZPOPMIN myzset
1) "one"
2) "1"

2.10 BZPOPMIN

ZPOPMIN 的 阻塞版本
语法:
BZPOPMIN key [key ...] timeout
命令有效版本:5.0.0 之后
时间复杂度:O(log(N))
返回值:元素列表。
⽰例:
redis> DEL zset1 zset2
(integer) 0
redis> ZADD zset1 0 a 1 b 2 c
(integer) 3
redis> BZPOPMIN zset1 zset2 0
1) "zset1"
2) "a"
3) "0"

2.11 ZRANK

返回指定元素的排名, 升序。
语法:
ZRANK key member
命令有效版本:2.0.0 之后
时间复杂度:O(log(N))
返回值:排名。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZRANK myzset "three"
(integer) 2
redis> ZRANK myzset "four"
(nil)

2.12 ZREVRANK

返回指定元素的排名, 降序。
语法:
ZREVRANK key member
命令有效版本:2.0.0 之后
时间复杂度:O(log(N))
返回值:排名。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZREVRANK myzset "one"
(integer) 2
redis> ZREVRANK myzset "four"
(nil)

2.13 ZSCORE

返回指定元素的分数。
语法:
ZSCORE key member
命令有效版本:1.2.0 之后
时间复杂度:O(1)
返回值:分数。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZSCORE myzset "one"
"1"

2.14 ZREM

删除指定的元素。
语法:
ZREM key member [member ...]
命令有效版本:1.2.0 之后
时间复杂度:O(M*log(N))
返回值:本次操作删除的元素个数。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZREM myzset "two"
(integer) 1
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "one"
2) "1"
3) "three"
4) "3"

2.15 ZREMRANGEBYRANK

按照排序,升序删除指定范围的元素,左闭右闭。
//使用这个下标描述范围进行删除
语法:
ZREMRANGEBYRANK key start stop
命令有效版本:2.0.0 之后
时间复杂度:O(log(N)+M)
返回值:本次操作删除的元素个数。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZREMRANGEBYRANK myzset 0 1
(integer) 2
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "three"
2) "3"

 2.16 ZREMRANGEBYSCORE

按照分数删除指定范围的元素,左闭右闭。
语法:
ZREMRANGEBYSCORE key min max
时间复杂度:O(log(N)+M)
返回值:本次操作删除的元素个数。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 3 "three"
(integer) 1
redis> ZREMRANGEBYSCORE myzset -inf (2
(integer) 1
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "two"
2) "2"
3) "three"
4) "3"

2.17 ZINCRBY

为指定的元素的关联分数添加指定的分数值。
  • 不光会修改分数内容
  • 也能同时移动元素位置保持整个有序集合仍然是升序的
  • 也可以针对小数进行相关操作
语法:
ZINCRBY key increment member
命令有效版本:1.2.0 之后
时间复杂度:O(log(N))
返回值:增加后元素的分数。
⽰例:
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZINCRBY myzset 2 "one"
"3"
redis> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) "two"

 3.集合间操作

3.1 ZINTERSTORE

求出给定有序集合中元素的交集并保存进⽬标有序集合中,在合并过程中以元素为单位进⾏合并,元素对应的分数按照不同的聚合⽅式和权重得到新的分数。
语法:
ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight
[weight ...]] [AGGREGATE <SUM | MIN | MAX>] (以什么规则进行合并,默认求和)
命令有效版本:2.0.0 之后
时间复杂度:O(N*K)+O(M*log(M))
N 是输⼊的有序集合中, 最⼩的有序集合的元素个数; K 是输⼊了
⼏个有序集合; M 是最终结果的有序集合的元素个数.
返回值:⽬标集合中的元素个数
⽰例:
redis> ZADD zset1 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD zset1 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD zset2 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD zset2 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD zset2 3 "three"
(integer) 1
redis> ZINTERSTORE out 2 zset1 zset2 WEIGHTS 2 3
(integer) 2
redis> ZRANGE out 0 -1 WITHSCORES
1) "one"
2) "5"
3) "two"
4) "10"

3.2 ZUNIONSTORE

求出给定有序集合中元素的并集并保存进⽬标有序集合中,在合并过程中以元素为单位进⾏合并,元素对应的分数按照不同的聚合⽅式和权重得到新的分数。
语法:
ZUNIONSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight
[weight ...]] [AGGREGATE <SUM | MIN | MAX>]
命令有效版本:2.0.0 之后
时间复杂度:O(N)+O(M*log(M)) N 是输⼊的有序集合总的元素个数; M 是最终结果的有序集合的元素
个数.
返回值:⽬标集合中的元素个数
⽰例:
redis> ZADD zset1 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD zset1 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD zset2 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD zset2 2 "two"
(integer) 1
redis> ZADD zset2 3 "three"
(integer) 1
redis> ZUNIONSTORE out 2 zset1 zset2 WEIGHTS 2 3
(integer) 3
redis> ZRANGE out 0 -1 WITHSCORES
1) "one"
2) "5"
3) "three"
4) "9"
5) "two"
6) "10"

4.命令⼩结

命令时间复杂度
zadd key score member [score member ...]
O(k * log(n)),k 是添加成员的个数,n 是当前有序集合的元素个数
zcard keyO(1)
zscore key memberO(1)
zrank key member zrevrank key member
O(log(n)),n 是当前有序集合的元素个数
zrem key member [member ...]
O(k * log(n)),k 是删除成员的个数,n 是当前有序集合的元
素个数
zincrby key increment memberO(log(n)),n 是当前有序集合的元素个数

zrange key start end [withscores]

zrevrange key start end [withscores]

O(k + log(n)),k 是获取成员的个数,n 是当前有序集合的元素个数

zcount

O(log(n)),n 是当前有序集合的元素个数
zremrangebyrank key start end
O(k + log(n)),k 是获取成员的个数,n 是当前有序集合的元素个数
zremrangebyscore key min max
O(k + log(n)),k 是获取成员的个数,n 是当前有序集合的元素个数
zinterstore destination numkeys key [key ...]
O(n * k) + O(m * log(m)),n 是输⼊的集合最⼩的元素个数, k 是集合个数, m 是⽬标集合元素个数
zunionstore destination numkeys key [key
...]
O(n) + O(m * log(m)),n 是输⼊集合总元素个数,m 是⽬标集合元素个数

5.zset编码方式

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-ziplist-entries 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,ziplist 可以有效减少内存的使⽤。
skiplist(跳表):当 ziplist 条件不满⾜时,有序集合会使⽤ skiplist 作为内部实现,因为此时
ziplist 的操作效率会下降。
  • 简单来说, 跳表是一个"复杂链表!
  • 查询元素 时间复杂度 logN
  • 相比于树形结构,更适合按照范围获取元素~~

6.zset的应用场景 

6.1 排行榜系统

最关键的应用场景,排行榜系统
1.微博热搜
2.游戏天梯排行
3. 成绩排行行...
关键要点:
用来排行的"分数"是实时变化的~~
虽然是实时变化,也能够高
效的更新排行~~

使用 zset 来完成上述操作,就非常简单~~
比如游戏天梯排行,
只需要把玩家信息和对应的分数给放到有序集合中即可,
自动就形成了一个排行榜~~
随时可以按照 排行(下标),按照分数 进行范围查询~~
随着分数发生改变,也可以比较方便的,zincrby 修改分数,排行顺序也能自动调整 (logN) 

zset 是一个选择,不是说,非得用 redis 的 zset~~
有些场景确实可以用到有序集合,又不方便使用redis~~ 可以考虑使用其他方式的有序集合~~

 

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Orange Pi AIpro开箱体验以及样例测试 随着人工智能和物联网技术的快速发展&#xff0c;单板计算机&#xff08;Single Board Computer, SBC&#xff09;在创客和开发者社区中越来越受到欢迎。我最近入手了一款高性能的单板计算机——Orange Pi AIpro。 在入手此款AI开发板之…

【BI 可视化插件】怎么做? 手把手教你实现

背景 对于现在的用户来说&#xff0c;插件已经成为一个熟悉的概念。无论是在使用软件、 IDE 还是浏览器时&#xff0c;插件都是为了在原有产品基础上提供更多更便利的操作。在 BI 领域&#xff0c;图表的丰富性和对接各种场景的自定义是最吸引人的特点。虽然市面上现有的 BI 软…

如何理解 Java 类和对象

Java 中的类和对象是学习 Java 编程的基础之一。类是 Java 中的核心概念之一&#xff0c;它提供了一种组织和封装数据以及相关行为的方式。对象是类的实例&#xff0c;它是在运行时创建的&#xff0c;具有特定的状态和行为。 类和对象的概念 1. 类&#xff08;Class&#xff…

Micro SD封装是什么?

我们了解客户对于Micro SD封装的疑问。在这篇文章中&#xff0c;我们将详细解释Micro SD封装是什么&#xff0c;以及其在存储领域的技术原理和应用情况&#xff0c;帮助客户更好地理解这一技术。 1. Micro SD封装的定义 Micro SD封装是指一种特定尺寸的存储芯片封装方式&#x…

汇凯金业:纸黄金和实物黄金的价格有什么区别

纸黄金和实物黄金的价格主要受到全球黄金市场行情的影响&#xff0c;二者的基础价格并无太大差异&#xff0c;但在具体交易时&#xff0c;可能会存在一些价格上的区别&#xff0c;这些差异主要来自以下几个方面&#xff1a; 交易费用与管理费&#xff1a;纸黄金交易通常需要支…

操作系统实战(四)(linux+C语言)

目录 实验目的 前提知识 实验题目 题目分析 实验程序 头文件 头文件实现 核心代码文件 &#xff08;各类进程&#xff09; 生产者 抽烟者A 抽烟者B 抽烟者C makefile文件 实验运行 运行结果分析 总结 实验目的 加深对并发协作进程同步与互斥概念的理解&…