2024 RedisAnd Mysql基础与进阶操作系列（15

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2024 RedisAnd Mysql基础与进阶操作系列（15

Redis数据类型上集回顾之List

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1.Redis数据类型之Zset类型及操作

1.1简介

• Sorted-Sets和Sets类型极为相似，它们都是字符串的集合，都不允许重复的成员出现在一个Set中。
• 它们之间的主要差别是Sorted- Sets中的每一个成员都会有一个分数(score)与之关联，Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
• 然而需要额外指出的是，尽管 Sorted-Sets中的成员必须是唯一 的，但是分数(score)却是可以重复的。
• 在Sorted-Set中添加、删除或更新一个成员都是非常快速的操作，其时间复杂度为集合中成员数量的对数[log]。
• 由于Sorted-Sets中的成员在集合中的位置是有序的，因此，即便是访问位于集合中部的成员也仍然是非常高效的。
• 事实上，Redis所具有的这一特征在很多其它类型的数据库中是很难实现的，也就是说，在该点上要想达到和Redis同样的高效，在其它数据库中进行建模是非常困难的。

2. ZSet 相关命令列表

2.1Set 类型及相关命令列表及其语法格式说明表一 Set 类型及相关命令列表及其语法格式说明表一 命令原型时间复杂度 命令描述返回值 ZADD key score member [score] [member] O(log(N))

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Sets中成员 的数量。
• 添加参数中指定的所有成员及其分数到指定key的Sorted-Set中，在该 命令中我们可以指定多组score/member 作为参数。
• 如果在添加时参数中的某一成 员已经存在，该命令将更新此成员的分数为新值，同时再将该成员基于新值重新排序。
• 如果键不存在，该命令将为该键创 建一个新的Sorted-Sets Value，并将 score/member对插入其中。
• 如果该键已经存在，但是与其关联的Value不是 Sorted-Sets类型，相关的错误信息将被 返回
• 本次操作实际插入的成员数量

ZCARD key O(1)

• 获取与该Key相关联的Sorted-Sets中包含的成员数量
• 返回 SortedSets中的成员数量
• 如果该Key不 存在， 返回 0

ZCOUNT key min maxO(log(N)+M)

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Sets中成员 的数量，M则表示min和max之间元素的 数量。
• 该命令用于获取分数(score)在min 和max之间的成员数量。
• 针对min和max 参数需要额外说明的是，-inf和+inf分别 表示Sorted-Sets中分数的最高值和最低 值。
• 缺省情况下，min和max表示的范围是闭区间范围，即min内的成员将被返回。
• 然而我们可以通过在 min和max的前面添加"("字符来表示开区 间，如(min max表示min < score ，而(min (max表示min < score < max
• 分数指定范围内成员的数量

ZINCRBY key increment member O(log(N))

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Sets中成员的数量。
• 该命令将为指定Key 中的指定成 员增加指定的分数。
• 如果成员不存在，该命令将添加该成员并假设其初始分数为 0，此后再将其分数加上increment。
• 如果Key不存，该命令 将创建该Key及其关联的Sorted-Sets，并包含参数指定的成员，其分数为increment参数。
• 如果与该 Key关联的不是Sorted- Sets类型，相关的错误信息将被返回
• 以字符串形式表示的新分数

ZRANGE key start stop [WITHSCORES] O(log(N)+M)

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Set中成员 的数量，M则表示返回的成员数 量。
• 该命令返回顺序在参数start和stop指定范 围内的成员，这里start和stop参数都是0- based，即0表示第一个成员，-1表示最后一 个成员。
• 如果start大于该SortedSet中的最大索引值，或start > stop，此 时一个空集合将被返回。
• 如果stop大于最大索引值，该命令将返回从start到集合 的最后一个成员。
• 如果命令中带有可选参 数WITHSCORES选项，该命令在返回的结果中将包含每个成员的分数值，如 value1,score1,value2,score2...
• 返回索引在start和stop之间的成员列表

ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count] O(log(N)+M)

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Set中成员 的数量，M则表示返回的成员数 量。该命令将返回分数在min和max之间的所有成员，即满足表达式min 的成员，其中返回的成员是按照其分 数从低到高的顺序返回，
• 如果成员具有相 同的分数，则按成员的字典顺序返回。可选参数LIMIT用于限制返回成员的 数量范 围。
• 可选参数offset表示从符合条件的第 offset个成员开始返回，同时返回count 个成员。可选参数WITHSCORES的含义参照 ZRANGE中该选项的说明。
• 最后需要说明的是参数中min和max的规则可参照命令ZCOUNT
• 返回分数在指定范围内的成员列表

ZRANK key memberO(log(N))

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Set中成员 的数量。
• Sorted-Set中的成员都是按照分 数从低到高的顺序存储
• 上述命令将返回参数中指定成员的位置值，其中0表示第一 个成员，它是Sorted-Set中分数最低的成 员
• 如果该成员存在，则返回它的位置索 值。
• 否则返回 nil

2.1Set 类型及相关命令列表及其语法格式说明表二

2.1Set 类型及相关命令列表及其语法格式说明表二 命令原型时间复杂度命令描述返回值ZREM key member [member ...]O(M log(N))

• 时间复杂度中N表示Sorted-Set中成员的 数量，M则表示被删除的成员数量。
• 该命令将移除参数中指定的成员，其中不存在的成员将被忽略。
• 如果与该Key关联的Value不是Sorted-Set，相应的错误信息 将被返回
• 实际被删除的成员数量

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] O(log(N)+M)

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Set中成员的数量，M则表示返回的成员数量。
• 该命令的功能和ZRANGE基本相同，唯一的差别在于该命令是通过反向排序获取指定位 置的成员
• 即从高到低的顺序。如果成员具有相同的分数，则按降序字典顺序排序
• 返回指定的成员列表

ZREVRANK key member O(log(N))

• 获取指定Key的指定成员的分数
• 如果该成员存在，则返回它的位置索引值。
• 否则返回 nil

ZSCORE key member O(1)

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Set中成员的数量。
• 该命令的功能和ZRANK基本相同，唯一的差别在于该命令获取的索引是从高到低排序后的位置，同样0表示第一 个元素，即分数最高的成员
• 如果该成员存在，以 字符串的形式 返回其分数。
• 否则返回nil

ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count] O(log(N)+M)

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Set中成员 的数量，M则表示返回的成员数量。
• 该命令除了排序方式是基于从高到低的分数排序之外，其它功能和参数含义均与 ZRANGEBYSCORE相同
• 返回分数在指定范围内的成员列表

ZREMRANGEBYRANK key start stop O(log(N)+M)

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Set中成员的数量，M则表示被删除的成员数量。
• 删除索引位置位于start和stop之间的成员，start和stop都是0-based
• 即0表示分数最低的成员，-1表示最后一个成员， 即分数最高的成员
• 被删除的成员数量

ZREMRANGEBYSCORE key min max O(log(N)+M)

• 时间复杂度中的N表示Sorted-Set中成员 的数量，M则表示被删除的成员数量。
• 删除分数在min和max之间的所有成员，即满足表达式min 的所有成员。
• 对于min和max参数，可以采用开区间的方式表示，具体规则参照 ZCOUNT
• 被删除的成员数量

3.Set类型及操作相关命令举例

3.1ZADD/ZCARD/ZCOUNT/ZREM/ZINCRBY/ZSCORE/ZRANGE/ZRANK

在Shell的命令行下启动Redis客户端工具

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/>redis-cli

添加一个分数为1的成员

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redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 "one"

(integer) 1

添加两个分数分别是2和3的两个成员

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redis 127.0.0.1:6379>zadd myzset 2 "two" 3 "three"

(integer) 2

0表示第一个成员，-1表示最后一个成员。WITHSCORES选项表示返回的结果中包含每个成员及其分数，否则只返回成员

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redis 127.0.0.1:6379>zrange myzset 0 -1 WITHSCORES

1) "one"
2) "1"
3) "two"
4) "2"
5) "three"
6) "3"

获取成员one在Sorted-Set中的位置索引值。0表示第一个位置

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redis 127.0.0.1:6379>zrank myzset one

(integer) 0

成员four并不存在，因此返回nil

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redis 127.0.0.1:6379>zrank myzset four

(nil)

获取myzset键中成员的数量

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redis 127.0.0.1:6379> zcard myzset

(integer) 3

返回与myzset关联的Sorted-Set中，分数满足表达式1 的成员的数量

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redis 127.0.0.1:6379>zcount myzset 1 2

(integer) 2

删除成员one和two，返回实际删除成员的数量

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redis 127.0.0.1:6379>zrem myzset one two

(integer) 2

查看是否删除成功

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redis 127.0.0.1:6379>zcard myzset

(integer) 1

获取成员three的分数。返回值是字符串形式

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redis 127.0.0.1:6379>zscore myzset three

"3"

由于成员two已经被删除，所以该命令返回nil

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redis 127.0.0.1:6379>zscore myzset two

(nil)

将成员one的分数增加2，并返回该成员更新后的分数

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redis 127.0.0.1:6379>zincrby myzset 2 one

"3"

将成员one的分数增加-1，并返回该成员更新后的分数

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redis 127.0.0.1:6379>zincrby myzset -1 one

"2"

查看在更新了成员的分数后是否正确

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redis 127.0.0.1:6379>zrange myzset 0 -1 WITHSCORES

1) "one"
2) "2"
3) "two"
4) "2"
5) "three"
6) "3"

3.2： ZRANGEBYSCORE/ZREMRANGEBYRANK/ZREMRANGEBYSCORE

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redis 127.0.0.1:6379>del myzset

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379>zadd myzset 1 one 2 two 3 three 4 four

(integer) 4

获取分数满足表达式1的成员

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redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore myzset 1 2

1) "one"

2) "two"

获取分数满足表达式1< score的成员

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redis 127.0.0.1:6379>zrangebyscore myzset (1 2

1) "two"

-inf表示第一个成员，+inf表示最后一个成员，limit后面的参数用于限制返回成员的自己

2表示从位置索引(0-based)等于2的成员开始，去后面3个成员

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redis 127.0.0.1:6379>zrangebyscore myzset -inf +inf limit 2 3

1) "three"
2) "four"

删除分数满足表达式1的成员，并返回实际删除的数量

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redis 127.0.0.1:6379>zremrangebyscore myzset 1 2

(integer) 2

看出一下上面的删除是否成功

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redis 127.0.0.1:6379>zrange myzset 0 -1

1) "three"
2) "four"

删除位置索引满足表达式0的成员

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redis 127.0.0.1:6379>zremrangebyrank myzset 0 1

(integer) 2

查看上一条命令是否删除成功

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redis 127.0.0.1:6379>zcard myzset

(integer) 0

3.3： ZREVRANGE/ZREVRANGEBYSCORE/ZREVRANK

为后面的示例准备测试数据

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redis 127.0.0.1:6379>del myzset
(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379>zadd myzset 1 one 2 two 3 three 4 four
(integer) 4

以位置索引从高到低的方式获取并返回此区间内的成员

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redis 127.0.0.1:6379>zrevrange myzset 0 -1 WITHSCORES 

1) "four"
2) "4"
3) "three"
4) "3"
5) "two"
6) "2"
7) "one"
8) "1"

由于是从高到低的排序，所以位置等于0的是four，1是three，并以此类推

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redis 127.0.0.1:6379>zrevrange myzset 1 3

1) "three"
2) "two"
3) "one"

由于是从高到低的排序，所以one的位置是3

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redis 127.0.0.1:6379>zrevrank myzset one

(integer) 3

由于是从高到低的排序，所以four的位置是0

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redis 127.0.0.1:6379>zrevrank myzset four

(integer) 0

获取分数满足表达式3 >= score >= 0的成员，并以相反的顺序输出，即从高到底的顺序

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redis 127.0.0.1:6379>zrevrangebyscore myzset 3 0

1) "three"
2) "two"
3) "one"

此命令支持limit选项，其含义等同于zrangebyscore中的该选项，只是在计算位置时按照相反的顺序计算和获取

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redis 127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore myzset 4 0 limit 1 2

1) "three"
2) "two"

4.应用场景

• 比如说：可以用于一个大型在线游戏的积分排行榜。
• 每当玩家的分数发生变化时，可以执行ZADD命令更新玩家的分数，此后再通过ZRANGE命令获取积分TOP TEN的用户信息。
• 当然我们也可以利用ZRANK命令通过username来获取玩家的排行信息。
• 最后我们将组合使用ZRANGE和ZRANK命令快速的获取和某个玩家积分相近的其他用户的信息。
• Sorted-Sets类型还可用于构建索引数据。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。 原始发表：2024-10-18，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent 删除前往查看基础集合排序索引mysql

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