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zset 是 Redis 常用數(shù)據(jù)類型之一，它適用于排行榜類型的業(yè)務場景，比如 QQ 音樂排行榜、用戶貢獻榜等。在音樂排行榜單中，我們可以將歌曲的點擊次數(shù)作為 score 值，把歌曲的名字作為 value 值，通過對 score 排序就可以得出歌曲“熱度榜單”。

Redis 使用以下命令創(chuàng)建一個有序集合：

127.0.0.1:6379> ZADD key score member [score member ...]  

key：指定一個鍵名；

score：分數(shù)值，用來描述  member，它是實現(xiàn)排序的關(guān)鍵；

member：要添加的成員（元素）。

當 key 不存在時，將會創(chuàng)建一個新的有序集合，并把分數(shù)/成員（score/member）添加到有序集合中；當 key 存在時，但 key 并非 zset 類型，此時就不能完成添加成員的操作，同時會返回一個錯誤提示。

注意：在有序集合中，成員是唯一存在的，但是分數(shù)（score）卻可以重復。有序集合的最大的成員數(shù)為 2^32 - 1 (大約 40 多億個)。

認識有序集合

1) 壓縮列表

有序集合（zset）同樣使用了兩種不同的存儲結(jié)構(gòu)，分別是 zipList（壓縮列表）和 skipList（跳躍列表），當 zset 滿足以下條件時使用壓縮列表：

• 成員的數(shù)量小于128 個；
• 每個 member （成員）的字符串長度都小于 64 個字節(jié)。

下面對壓縮列表做簡單介紹，它由以下五部分組成，如圖所示：

上述每一部分在內(nèi)存中都是緊密相鄰的，并承擔著不同的作用，介紹如下：

• zlbytes 是一個無符號整數(shù)，表示當前 ziplist 占用的總字節(jié)數(shù)；
• zltail 指的是壓縮列表尾部元素相對于壓縮列表起始元素的偏移量。
• zllen 指 ziplist 中 entry 的數(shù)量。當 zllen 比2^16 - 2大時，需要完全遍歷 entry 列表來獲取 entry 的總數(shù)目。
• entry 用來存放具體的數(shù)據(jù)項（score和member），長度不定，可以是字節(jié)數(shù)組或整數(shù)，entry 會根據(jù)成員的數(shù)量自動擴容。
• zlend 是一個單字節(jié)的特殊值，等于 255，起到標識 ziplist 內(nèi)存結(jié)束點的作用。

下面執(zhí)行
ZADD命令添加兩個成員：xh（小紅） 的工資是 3500.0；xm（小明） 的工資是 3200.0。

ZADD salary 3500.0 xh 3200.0 xm

上述成員在壓縮列表中的布局，如下所示：

當 zset 使用壓縮列表保存數(shù)據(jù)時，entry 的第一個節(jié)點保存 member，第二個節(jié)點保存 score。依次類推，集合中的所有成員最終會按照 score 從小到大排列。

2) 跳躍列表

當有序結(jié)合不滿足使用壓縮列表的條件時，就會使用 skipList 結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)。

跳躍列表（skipList）又稱“跳表”是一種基于鏈表實現(xiàn)的隨機化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其插入、刪除、查找的時間復雜度均為 O(logN)。從名字可以看出“跳躍列表”，并不同于一般的普通鏈表，它的結(jié)構(gòu)較為復雜，本節(jié)只對它做淺顯的介紹，如有興趣可自行研究。

在 Redis 中一個 skipList 節(jié)點最高可以達到 64 層，一個“跳表”中最多可以存儲 2^64 個元素，每個節(jié)點都是一個 skiplistNode（跳表節(jié)點）。skipList 的結(jié)構(gòu)體定義如下：

typedf struct zskiplist{
    //頭節(jié)點
    struct zskiplistNode *header;
    //尾節(jié)點
    struct zskiplistNode *tail;
    // 跳表中的元素個數(shù)
    unsigned long length;
    //表內(nèi)節(jié)點的最大層數(shù)
    int level;
}zskiplist;

• header：指向 skiplist 的頭節(jié)點指針，通過它可以直接找到跳表的頭節(jié)點，時間復雜度為 O(1)；
• tail：指向 skiplist 的尾節(jié)點指針，通過它可以直接找到跳表的尾節(jié)點，時間復雜度為 O(1)；
• length：記錄 skiplist 的長度，也就跳表中有多少個元素，但不包括頭節(jié)點；
• level：記錄當前跳表內(nèi)所有節(jié)點中的最大層數(shù)（level）；

跳躍列表的每一層都是一個有序的鏈表，鏈表中每個節(jié)點都包含兩個指針，一個指向同一層的下了一個節(jié)點，另一個指向下一層的同一個節(jié)點。最低層的鏈表將包含 zset 中的所有元素。如果說一個元素出現(xiàn)在了某一層，那么低于該層的所有層都將包含這個元素，也就說高層是底層的子集。 

通過以下示意圖進一步認識 skiplist 結(jié)構(gòu)。下圖是一個上下共四層的跳躍列表結(jié)構(gòu)：

跳躍列表中的每個節(jié)點都存儲著 S:V（即 score/value），示意圖顯示了使用跳躍列表查找 S:V 節(jié)點的過程。跳躍列表的層數(shù)由高到低依次排列，最低層是 L0 層，最高層是 L3 層，共有 4 層。

圖 1 所示，首先從最高層開始遍歷找到第一個
S:V節(jié)點，然后從此節(jié)點開始，逐層下降，通過遍歷的方式找出每一層的 S:V 節(jié)點，直至降至最底層（L0）才停止。在這個過程中找到所有 S:V 節(jié)點被稱為期望的節(jié)點。跳躍列表把上述搜索一系列期望節(jié)點的過程稱為“搜索路徑”，這個“搜索路徑”由搜索到的每一層的期望節(jié)點組成，其本質(zhì)是一個列表。

常用命令匯總

基本命令演示

下面通過一組命令，讓我們熟悉如何操作 zset 數(shù)據(jù)類型。以下示例是一個保存了員工薪水的有序集合：

#在有序集合中添加一個成員
127.0.0.1:6379> ZADD salary 4000 lucy
(integer) 1
#同時添加多個成員
127.0.0.1:6379> ZADD salary 5000 tom 6000 Helen 6500.50 Jack 3000 Smith
(integer) 4
#查詢指定區(qū)間上的元素
127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 4
1) "Smith"
2) "lucy"
3) "tom"
4) "Helen"
5) "Jack"
#降序查看指定區(qū)間上的元素
127.0.0.1:6379> ZREVRANGE salary 0 4
1) "Jack"
2) "Helen"
3) "tom"
4) "lucy"
5) "Smith"
#查看指定元素的分值
127.0.0.1:6379> ZSCORE salary lucy
"4000"
#查看所有元素和分值
127.0.0.1:6379> ZRANGE salary 0 4 WITHSCORES
1) "Smith"
2) "3000"
3) "lucy"
4) "4000"
5) "tom"
6) "5000"
7) "Helen"
8) "6000"
9) "Jack"
10) "6500.5"
#統(tǒng)計指定工資范圍內(nèi)的元素個數(shù)3000<=score<=5000
127.0.0.1:6379> ZCOUNT salary 3000 5000
(integer) 3
#表示3000 ZCOUNT salary (3000 (5000
(integer) 1
#返回指定工資范圍內(nèi)的score和成員，限制條件是跳過1個元素，返回2個元素。
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE salary 3000 6000 WITHSCORES LIMIT 1 2
1) "lucy"
2) "4000"
3) "tom"
4) "5000"
#查看有序集合在指定字典區(qū)間內(nèi)的成員的數(shù)
#其中 - 表示最小值，而 + 則表示最大值
127.0.0.1:6379> ZLEXCOUNT salary - +
(integer) 5

在線練習工具：https://try.redis.io/

查看更多命令：https://redis.io/commands