zset是有序集合,内部除了存储元素外,还会存储一个score,存储在zset中的元素会按照score的大小升序排列,不同元素的score可以重复,score相同的元素会按照元素的字典序排列。
1. zset常用命令
1.1 zadd
zadd key [NX | XX] [GT | LT] [CH] [INCR] score member [score member ...]
使用时,在key中添加一对或多对 [score,member] ,返回添加成功的元素数量。
NX代表只有当member 不存在时才会添加成功,XX代表只有当menmber存在时才会添加成功,此时操作为更新score,不写则,member存在时为更新操作,不存在则为添加操作。
注意:更新操作不会增加zadd返回的值
GT表示只有当添加的元素不存在或者更新的score大于原来的score才会成功;LT表示只有当添加的元素不存在或者更新的score小于原来的score才会成功
CH:使zadd语句的返回值包含被修改的元素数量:
INCR :当添加的元素存在时,不是更新score而且在原来的值上增加score,并返回添加后的值,使用这个选项后,每次zadd命名只能操作一个元素。
1.2 zrange / zrevrange
zrange key start stop [WITHSCORES]
返回区间内的元素,加上withscores会连同score一起返回:
zrevrange key start stop [WITHSCORES]
和zrange类似,不过是按降序输出:
1.3 zcard
zcard key
返回key中的元素数量
1.4 zcount
zcount key min max
返回分数在min 和 max之间的元素,闭区间:
排除min:
排除max:
zcount 的时间复杂度是logn
zset内存了每个元素的排名, 所有这里只需通过二分查找,找到min和max,通过减法即可得到元素数量。
min和max可以为两个特殊的值, -inf 和 inf 代表负无穷大和正无穷大:
1.5 zrangebyscore
zrangebyscore key min max [withscores]
返回score在 min,max之内的元素:
1.6 zpopmax / zpopmin
zpopmax key [count]
删除并返回score最大的count个元素,删除一个元素的时间复杂度是O(logN):
zpopmin则是删除最小得元素,用法和zpopmax相同
1.7 bzpopmax / bzpopmin
bzpopmax key [key ...] timeout
bzpopmax是zpopmax带阻塞的版本,并且可以同时等待多个key,使用时必须设置超时时间单位是秒,可以写作小数,会返回对应得key和元素:
同理,bzpopmin用法类似
1.8 zrank / zrevrank
zrank key member
获取元素member的排名,元素不存在则返回nil:
zrevrank key member
获取元素的逆序排名:
1.9 zscore
zscore key member
返回元素的score:
1.10 zrem
zrem key member [ member ...]
删除一个或多个member,返回删除成功的数量:
1.11 zremrangebyrank
zremrangebyrank key start stop
删除指定区间内的元素,返回删除的数量:
1.12 zincrby
zincrby increment member
对指定member的score增加increment,increment可以为小数和负数,返回增加后member的score:
1.13 zinterstore / unionstore
zinterstore destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [ weight ...]] [aggregate < sum | min | max>]
- 对多个key做交集,结果存入destination
- numkeys代表key的数量,weights代表每个key的权重,计算时,score会乘以权重
- aggregate ,相同key的score的计算方式,sun代表求和,min取小的,max取大的默认是sum
key1权重是1,key2权重是5,计算时分数会乘以权重,所有key3中的b分数是16 + 5 = 21
unionstore用于求并集,用法和zinterstore相同
2. zset编码方式
zset有两种编码方式:
- ziplist:如果有序集合中的元素个数比较少,或单个元素体积比较小,就会使用压缩列表,节省空间
- skiplist:如果元素数量比较多,或单个元素体积较大就会使用跳表来存,跳表是一个复杂链表,查询复杂度是logN,并且更适合范围查找数据
其中编码方式转换的阈值可以在配置文件中进行设置
3. zset应用场景
zset最主要的应用场景是排行榜系统
游戏分数排行:只需把玩家信息和分数存储到zset中即可,自动就会形成了一个排行榜,分数发生变化可以通过zincrby修改分数,排名也会自动动态调整(logN)
**热搜:这类场景通常是用综合数值决定排名的,例如,点赞数,评论数,转发量,可以分别使用zset存储,然后通过 zinterstore计算各个数值的综合得分(可以设置权重等)得到排行榜