详解Redis的Zset类型及相关命令

news2025/1/25 1:38:23

目录

Zset简介

ZADD

ZCARD

ZCOUNT

ZRANGE

ZREVRANGE

ZRANGEBYSCORE

ZPOPMAX

BZPOPMAX

ZPOPMIN

BZPOPMIN

ZRANK

ZREVRANK

ZSCORE

ZREM

ZREMRANGEBYRANK

ZREMRANGEBYSCORE

ZINCRBY

ZINTERSTORE

内部编码

应用场景

Zset简介

有序集合相对于字符串、列表、哈希、集合来说会有⼀些陌⽣。它保留了集合不能有重复成员的特点，但与集合不同的是，有序集合中的每个元素都有⼀个唯⼀的浮点类型的分数（score）与之关联，着使得有序集合中的元素是可以维护有序性的，但这个有序不是⽤下标作为排序依据⽽是⽤这个分数。

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。

语法

ZADD key [NX | XX] [GT | LT] [CH] [INCR] score member [score member ...]

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。

时间复杂度：O(log(N))
返回值：本次添加成功的元素个数。
举例 
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"
ZCARD
获取⼀个 zset 的基数（cardinality），即 zset 中的元素个数。

语法

ZCARD key
时间复杂度：O(1)
返回值：zset 内的元素个数。
举例 
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZADD myzset 2 "two"
(integer) 1
redis> ZCARD myzset
(integer) 2
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
时间复杂度：O(log(N))
返回值：满⾜条件的元素列表个数。
举例 
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) 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]

时间复杂度：O(log(N)+M)
返回值：区间内的元素列表。
举例 
redis> ZADD myzset 1 "one" 2 "two" 3 "three"
(integer) 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"
ZREVRANGE
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。

语法

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

时间复杂度：O(log(N)+M)
返回值：区间内的元素列表。
举例 
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
1) "three"
2) "two"
3) "one"
redis> ZREVRANGE myzset 2 3
1) "one"
redis> ZREVRANGE myzset -2 -1
1) "two"
2) "one"
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。

语法

ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES]
时间复杂度：O(log(N)+M)
返回值：区间内的元素列表。
举例 
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)
ZPOPMAX
删除并返回分数最⾼的 count 个元素。
语法
ZPOPMAX key [count]
时间复杂度：O(log(N) * M)
返回值：分数和元素列表。

举例

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"
BZPOPMAX
ZPOPMAX 的阻塞版本。

语法

BZPOPMAX key [key ...] timeout
时间复杂度：O(log(N))
返回值：元素列表。
举例 
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"
ZPOPMIN
删除并返回分数最低的 count 个元素。
语法
ZPOPMIN key [count]
时间复杂度：O(log(N) * M)
返回值：分数和元素列表。
举例 
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"
BZPOPMIN
ZPOPMIN 的阻塞版本。
语法
BZPOPMIN key [key ...] timeout
时间复杂度：O(log(N))
返回值：元素列表。
举例 
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"
ZRANK
返回指定元素的排名，升序。
语法
ZRANK key member
时间复杂度：O(log(N))
返回值：排名。
举例 
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)
redis> ZRANK myzset "three" WITHSCORE
1) (integer) 2
2) "3"
redis> ZRANK myzset "four" WITHSCORE
(nil)
ZREVRANK
返回指定元素的排名，降序。
语法
ZREVRANK key member
时间复杂度：O(log(N))
返回值：排名。 
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)
redis> ZREVRANK myzset "three" WITHSCORE
1) (integer) 0
2) "3"
redis> ZREVRANK myzset "four" WITHSCORE
(nil)
ZSCORE
返回指定元素的分数。
语法
ZSCORE key member
时间复杂度：O(1)
返回值：分数。
举例 
redis> ZADD myzset 1 "one"
(integer) 1
redis> ZSCORE myzset "one"
"1"
ZREM
删除指定的元素。
语法
ZREM key member [member ...]
时间复杂度：O(M*log(N))
返回值：本次操作删除的元素个数。
举例 
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"
ZREMRANGEBYRANK
按照排序，升序删除指定范围的元素，左闭右闭。
语法
ZREMRANGEBYRANK key start stop
时间复杂度：O(log(N)+M)
返回值：本次操作删除的元素个数。
举例 
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"
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。
举例 
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"
ZINCRBY
为指定的元素的关联分数添加指定的分数值。
语法
ZINCRBY key increment member
时间复杂度：O(log(N))
返回值：增加后元素的分数。
举例 
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"
2) "2"
3) "one"
4) "3"
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>]
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。
举例 
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"
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>]
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。
举例 
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"
内部编码
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。
1）当元素个数较少且每个元素较⼩时，内部编码为 ziplist：
127.0.0.1:6379> zadd zsetkey 50 e1 60 e2 30 e3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> object encoding zsetkey
"ziplist"
2）当元素个数超过 128 个，内部编码 skiplist：
127.0.0.1:6379> zadd zsetkey 50 e1 60 e2 30 e3 ... 省略 ... 82 e129
(integer) 129
127.0.0.1:6379> object encoding zsetkey
"skiplist"
3）当某个元素⼤于 64 字节时，内部编码 skiplist：
127.0.0.1:6379> zadd zsetkey 50 "one string bigger than 64 bytes ... 省略 ..."
(integer) 1
127.0.0.1:6379> object encoding zsetkey
"skiplist”
应用场景
1.排行榜
Zset非常适合用于实现各种排行榜，如游戏内的玩家排名、社交平台的热门帖子排名等。
元素可以是玩家的ID或帖子的ID，分数可以是玩家的积分或帖子的点赞数、评论数等。
可以使用ZRANGE或ZREVRANGE命令来获取排名前列的元素，或使用ZRANK或ZREVRANK命令来获取特定元素的排名。
2.延时队列
Zset可以用于实现延时队列，其中元素代表任务，分数代表任务的执行时间戳。
通过定期检查Zset中分数最小的元素（即最早应该执行的任务），可以实现任务的定时执行。
当任务执行后，可以从Zset中删除该元素。
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