redis 系列14 有序集合物件

摘要： 一. 有序集合概述 Redis 有序集合物件和集合物件一樣也是string型別元素的集合,且不允許重複的成員。不同的是每個元素都會關聯一個double型別的分數。redis正是通過分數來為集合中的成員進行從小到大的排序。有序集合的成員是唯一的,但分數(score)卻可以重複。 在前面第...

一. 有序集合概述

Redis 有序集合物件和集合物件一樣也是string型別元素的集合,且不允許重複的成員。不同的是每個元素都會關聯一個double型別的分數。redis正是通過分數來為集合中的成員進行從小到大的排序。有序集合的成員是唯一的,但分數(score)卻可以重複。

在前面第9章中講到Redis 資料物件對應不同底層的資料結構，對於有序集合物件 編碼可以是ziplist 或者skiplist二種。skiplist編碼的底層資料結構可以參考"redis 系列7 資料結構之跳躍表"。ziplist編碼的壓縮列表結構以後再講。

1.1  ziplist編碼

ziplist編碼的有序集合物件使用壓縮列表作為底層實現，每個集合元素使用兩個緊挨在一起的壓縮列表節點來儲存，第一個節點儲存元素的成員(member)，而第二個元素則儲存元素的分值(score)。壓縮列表的集合元素按分值從小到大進行排序，分值較小的元素被放置在靠近表頭的方向，分值較大的元素則被放置在靠近表尾的方向。

下例中，使用zadd命令，建立一個有序集合物件作為price鍵的值。並且該物件使用的編碼是ziplist。

127.0.0.1:6379> zadd price 8.5 apple 5.0 banana
(integer) 2
127.0.0.1:6379> object encoding price
"ziplist"

1.2   skiplist編碼

skiplist編碼的有序集合物件使用字典和跳躍表作為底層實現，如果一個有序集合包含的元素數量比較多，又或者有序集合中元素的成員是比較長的字串時，Redis就會使用跳躍表來作為有序集合鍵的底層實現。

下例中，還是使用zadd命令，建立一個有序集合物件作為store鍵的值。並且該物件使用的編碼是skiplist。

127.0.0.1:6379> zadd store 1.0 
"long_long_long_long_long_long_long_long_long_long_long_long..." -- 省去了字元，大於64位元組
127.0.0.1:6379> object encoding store
"skiplist"

1.3 編碼的轉換

當有序集合可以同時滿足以下兩個條件時，物件使用ziplist編碼：

(1) 有序集合儲存的元素數量小於128個。

(2) 有序集合的所有元素成員的長度都小於64位元組。

127.0.0.1:6379> config get zset-max-ziplist-value
1) "zset-max-ziplist-value"
2) "64"
127.0.0.1:6379> config get zset-max-ziplist-entries
1) "zset-max-ziplist-entries"
2) "128"

二. 有序集合物件命令實現

-- Zadd 命令用於將一個或多個成員元素及其分數值加入到有序集當中。返回被成功新增的新成員的數量，不包括那些被更新的、已經存在的成員。
127.0.0.1:6379> zadd price 8.5 apple 5.0 banana
(integer) 2

-- Zcard 命令用於計算集合中元素的數量。
127.0.0.1:6379> zcard price
(integer) 2

--Zcount 命令用於計算有序集合中指定分數區間的成員數量
127.0.0.1:6379> zrange price 0 -1 withscores
1) "banana"
2) "5"
3) "pear"
4) "6"
5) "apple"
6) "8.5"
127.0.0.1:6379> zcount price 5.0 7.0-- 取scores值範圍
(integer) 2

-- Zincrby 命令對有序集合中指定成員的分數加上增量 increment, 可以通過傳遞一個負數值 increment ，讓分數減去相應的值。
127.0.0.1:6379> zrange price 0 -1 withscores
1) "pear"
2) "6"
127.0.0.1:6379> zincrby price 2.5pear-- 新增2.5元
"8.5"

-- Zinterstore 命令計算給定的一個或多個有序集的交集，其中給定 key 的數量必須以 numkeys 引數指定，並將該交集(結果集)儲存到 destination 。結果集中分數值是成員分數值之和。
127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 70 "Li Lei"--第一個keymid_test
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 70 "Han Meimei"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 88 "Li Lei"-- 第二個keyfin_test
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 75 "Han Meimei"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zinterstore sum_point 2 mid_test fin_test-- sum_point是destination，2是二個key
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange sum_point 0 -1 withscores--分數值之和
1) "Han Meimei"
2) "145"
3) "Li Lei"
4) "158"

--Zlexcount 命令在計算有序集合中指定字典區間內成員數量.
127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 a 2 b 3 c 4 d 5 e 6 f 7 g
(integer) 7
127.0.0.1:6379> zlexcount myzset[c[g--獲取c 到g 的區間數量
(integer) 5

-- Zrange 返回有序集中，指定區間內的成員，其中成員的位置按分數值遞增(從小到大)來排序。
127.0.0.1:6379> zrange price 0 -1 withscores
1) "banana"
2) "5"
3) "pear"
4) "6"
5) "apple"
6) "8.5"

-- Zrangebylex 通過字典區間返回有序集合的成員。
127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 a 2 b 3 c 4 d 5 e 6 f 7 g
(integer) 7
127.0.0.1:6379> zrangebylex myzset [c [g
1) "c"
2) "d"
3) "e"
4) "f"
5) "g"

-- Zrangebyscore 返回有序集合中指定分數區間的成員列表。有序整合員按分數值遞增(從小到大)次序排列。更多用法見官方文件
127.0.0.1:6379> ZADD salary 2500 jack 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD salary 5000 tom
(integer) 1
127.0.0.1:6379>ZADD salary 12000 peter
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrangebyscore salary 2000 6000 withscores--返回工資範圍
1) "jack"
2) "2500"
3) "tom"
4) "5000"
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE salary -inf 5000 WITHSCORES --返回工資小於5000範圍
1) "jack"
2) "2500"
3) "tom"
4) "5000"

--Zrank 返回有序集中指定成員的排名。其中有序整合員按分數值遞增(從小到大)順序排列。下面是jack 分值排名0位,peter分值排名2位。
127.0.0.1:6379> zrank salary jack
(integer) 0-- 2500
127.0.0.1:6379> zrank salary peter
(integer) 2-- 12000

-- Zrem 命令用於移除有序集中的一個或多個成員，不存在的成員將被忽略。
127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES 
1) "jack"
2) "2500"
3) "tom"
4) "5000"
5) "peter"
6) "12000"
127.0.0.1:6379> zrem salary jack--移除jack成員成功
(integer) 1

--Zremrangebylex 命令用於移除有序集合中給定的字典區間的所有成員。
127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1
1) "a"
2) "b"
3) "c"
4) "d"
5) "e"
6) "f"
7) "g"
127.0.0.1:6379> zremrangebylex myzset [a [c--移除了a到c的成員資料
(integer) 3

 --Zremrangebyrank 命令用於移除有序集中，指定排名(rank)區間內的所有成員.
127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -1
1) "tom"
2) "peter"
127.0.0.1:6379> zremrangebyrank salary 0 0--移除了分值排名為0的成員
(integer) 1--稱除了tom 成員分值排0,peter分值排1
127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -1
1) "peter"

-- Zremrangebyscore 命令用於移除有序集中，指定分數（score）區間內的所有成員。
127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -1
1) "peter"
127.0.0.1:6379> zremrangebyscore salary 10000 13000--移除分值的範圍,peter分值為12000
(integer) 1

--Zrevrange 命令返回有序集中，指定區間內的成員,分數值 (從大到小)來排列. 與zrange命令一樣，分值排列相反。
127.0.0.1:6379> zrevrange salary 0 -1 withscores
1) "peter"
2) "12000"
3) "tom"
4) "5000"
5) "jack"
6) "2500"

-- Zrevrangebyscore 返回有序集中指定分數區間內的所有的成員。有序整合員按分數值 (從大到小)的次序排列。
127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore salary 6000 2000withscores--返回分值範圍
1) "tom"
2) "5000"
3) "jack"
4) "2500"

-- Zrevrank 命令返回有序集中成員的排名。其中有序整合員按分數值(從大到小)排序
127.0.0.1:6379> zrevrank salary tom
(integer) 1--tom工資排名第二
127.0.0.1:6379> zrevrank salary peter
(integer) 0--peter工資排名第一

-- Zscore 命令返回有序集中，成員的分數值。
127.0.0.1:6379> zscore salary peter
"12000"

--Zunionstore 命令計算給定的一個或多個有序集的並集，其中給定 key 的數量必須以 numkeys 引數指定，並將該並集(結果集)儲存到 destination 。
127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -1 withscores--第一個key
1) "jack"
2) "2500"
3) "tom"
4) "5000"
5) "peter"
6) "12000"
127.0.0.1:6379> zrange salary2 0 -1 withscores--第二個key
1) "tom"
2) "500"
3) "jack"
4) "1000"
127.0.0.1:6379> zunionstore salaries 2 salary salary2--合併到salaries的key中
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zrange salaries 0 -1 withscores
1) "jack"
2) "3500"
3) "tom"
4) "5500"
5) "peter"
6) "12000"