Redis（05）Sorted Set类型--附有示例

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sorted set

sorted set

在Redis中，sorted set是一种有序的数据结构，其中每个成员都与一个分数相关联。这个分数用于对成员进行排序，因此sorted set实际上是一个由成员和分数组成的“有序表”。

在sorted set中，每个成员都是唯一的，但是分数可以重复。成员和分数都可以是任何字符串类型的值。

sorted set支持添加、删除、更新成员以及获取排名和成员的分数等操作，这些操作的时间复杂度均为O(logN)，其中N为元素个数。此外，sorted set还支持基于分数范围或成员值范围的查询。

由于其有序特性和支持复杂查询的能力，sorted set在许多场景中都是非常有用的，例如排行榜、计数器、范围查询等。

常用的 sorted set 指令如下：

ZADD key score member [score member ...]: 将一个或多个元素加入到有序集合中，并指定它们的分数。
ZCARD key: 返回有序集合中元素的数量。
ZCOUNT key min max: 返回有序集合中分数在[min, max]范围内的元素数量。
ZINCRBY key increment member: 为有序集合中指定的元素增加分数。
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]: 返回有序集合中指定分数范围内的元素。如果带有 WITHSCORES 选项，则返回元素及其分数。
ZRANK key member: 返回有序集合中指定元素的排名（从0开始）。
ZREM key member [member ...]: 从有序集合中删除一个或多个元素。
ZSCORE key member: 返回有序集合中指定元素的分数。

除此之外，还有一些其他的使用场景较少的指令，可以通过 Redis 的官方文档进行了解。

ZADD

ZADD是Redis中用来添加元素到有序集合中的命令。其语法如下：

ZADD key score member [score member ...]

其中，key表示有序集合的名称，score表示添加的元素的分数，member则表示添加的元素。

示例：

假设我们要创建一个有序集合，用于存储学生成绩（姓名作为成员，分数作为分数值），可以使用如下命令：

ZADD scores 95 Alice 85 Bob 75 Charlie 90 Dave

该命令将会创建名称为scores的有序集合，其中有4个元素，分别为“Alice”、“Bob”、“Charlie”和“Dave”，对应的分数分别为95、85、75和90。如果有同名成员，则新加入的成员的分数值将会覆盖原有成员的分数值。

ZCARD

好的，让我进一步解释一下。

ZCARD命令是用于获取Redis中有序集合（sorted set）中的元素数量的。有序集合与普通集合不同之处在于，元素在有序集合中是带有权重（score）的，这样可以通过权重来排序元素，并且支持范围查询。

例如，我们可以用一个有序集合来存储学生成绩，学生成绩就是有序集合中的成员，成绩分数就是有序集合成员的权重。使用ZADD命令向有序集合中添加元素，使用ZCARD命令获取有序集合中元素的数量。

举个例子，如果我们添加了5个学生的成绩到一个名为scores的有序集合中，那么我们可以使用如下命令：

ZADD scores 80 Tom
ZADD scores 90 John
ZADD scores 75 Anna
ZADD scores 87 Emily
ZADD scores 95 Peter

其中，每一行的第一个参数是集合名称scores，第二个参数是该成员（学生）的成绩（权重），第三个参数是该成员（学生）的名字。这样，我们就向有序集合中添加了5个元素。

使用以下命令可以获取有序集合中元素的数量：

ZCARD scores

执行该命令后，Redis将返回集合scores中的元素数量，输出结果为5，即元素数量为5。

ZCARD指令主要用于有序集合的元素数量的查询，通常在以下场景中被使用：

统计排行榜中的元素数量：在游戏中，经常会使用有序集合来存储玩家的积分排行榜，ZCARD指令可以用来查询排行榜中的玩家数量。
判断元素是否存在：在Redis中，集合和有序集合都是支持快速判断元素是否存在的，使用ZCARD指令可以判断有序集合中是否存在某个元素。
监控变化：当有新元素被加入或移出有序集合时，可以使用ZCARD指令来获取当前有序集合中元素的数量，判断集合中元素数量的变化情况。

总的来说，ZCARD指令主要用在统计、监控和查询元素数量的场景中。如果需要获取有序集合中指定权重（成绩）范围内的元素，还可以使用ZCOUNT指令；如果需要获取有序集合中指定排名范围内的元素，可以使用ZRANGE和ZREVRANGE指令。

ZCOUNT

ZCOUNT指令用于获取有序集合中指定权重（成绩）范围内的元素数量。有序集合中的元素是按照权重（成绩）值有序排列的。该指令主要有以下几种使用场景：

统计指定范围的元素数量：在某些场景下，需要获取有序集合中一定区间内的元素数量，例如要求得分数在85分~90分之间的学生人数，可以使用ZCOUNT指令来统计。
计算集合的基数：当需要得到有序集合中元素个数时，可以使用ZCARD指令来获取。但如果只需要求得指定权重范围内的元素数量，则使用ZCOUNT指令可以更加高效。
动态查询数据：由于Redis支持动态地添加、删除、修改有序集合中的元素，因此如果需要对有序集合中元素的动态变化进行实时分析，则可以使用ZCOUNT指令进行动态查询。

举个例子，如果我们要查询有序集合scores中得分数在85分~90分之间的学生人数，可以使用以下命令：

ZCOUNT scores 85 90

其中，第一个参数是有序集合scores的名字，第二个和第三个参数是查询的得分数区间范围，表示查询得分数大于等于85且小于等于90的学生人数。

执行该命令后，Redis将返回有序集合scores中得分数在85分~90分之间的学生人数，输出结果为查询到的数量。

我再举个例子来说明。假设有一家公司，需要按照员工工资的高低来维护一个工资排行榜。

首先，我们可以用ZADD指令向有序集合salary_rank中添加员工的工资信息。例如，将员工A的工资设置为9000元：

ZADD salary_rank 9000 A

然后，我们可以继续向该有序集合中添加其他员工的工资信息。例如，将员工B的工资设置为12000元：

ZADD salary_rank 12000 B

接下来，我们可以使用ZCOUNT指令来获取工资在某个范围内的员工数量。例如，要查询工资在9000元~12000元之间的员工数量，可以使用以下命令：

ZCOUNT salary_rank 9000 12000

执行该命令后，Redis会返回工资在9000元~12000元之间的员工数量。比如，如果有3名员工的工资在该范围内，那么Redis将返回3。

ZINCRBY

ZINCRBY指令用于给有序集合中的某个元素增加指定数量的权重（分数）。该指令主要用于有序集合中某个元素的分数计数，例如在一个统计网站访问量的程序中每当有人访问该网站时，可以使用ZINCRBY指令增加有序集合中该网站的访问量。

举个例子，如果我们要给有序集合scores中的学生小明增加5分的成绩，可以使用以下命令：

ZINCRBY scores 5 "小明"

其中，第一个参数是有序集合scores的名字，第二个参数是增加的分数值，第三个参数是需要增加分数的元素，即学生“小明”。

执行该命令后，Redis将返回小明增加5分后的最终成绩。

注意：如果小明在scores有序集合中不存在，那么Redis会先将小明添加到集合中，并将分数设置为增加的分数值。

ZRANGE

ZRANGE指令用于获取有序集合中排名在指定范围内的元素列表。该指令通过指定一个起始排名和一个终止排名，可以获取有序集合中排名在该范围内的所有元素。

举个例子，如果我们有一个有序集合scores，其中保存了学生成绩信息，我们可以使用ZRANGE指令获取成绩排名前10的学生名称和成绩，命令如下：

ZRANGE scores 0 9 WITHSCORES

其中，第一个参数是有序集合scores的名字，第二个参数是起始排名，第三个参数是终止排名，WITHSCORES表示希望在返回结果中同时包括元素的权重（成绩）。

如果执行成功，Redis将返回成绩排名前10的学生名称和成绩，例如：

1) "小明"
2) "95"
3) "小红"
4) "92"
5) "小刚"
6) "89"
...

上述结果中，每个学生的名称和成绩都是成对出现的，名称在前，成绩在后，这是由于我们在指令中指定了WITHSCORES参数。

ZRANK

ZRANK指令用于获取有序集合中指定元素的排名。该指令会返回指定元素在有序集合中的排名，排名从0开始，即排名为0表示该元素在有序集合中的排名最高。

举个例子，如果我们有一个有序集合scores，其中保存了学生成绩信息，我们可以使用ZRANK指令获取学生“小明”的成绩排名，命令如下：

ZRANK scores "小明"

其中，第一个参数是有序集合scores的名字，第二个参数是要查询排名的元素，即学生名称“小明”。

如果执行成功，Redis将返回学生“小明”的排名。如下：

上述结果表示，学生“小明”在有序集合scores中排名第5（排名从0开始）。

需要注意的是，如果有序集合中不存在查询的元素，指令将返回空值nil。

ZREM

ZREM指令用于从有序集合中删除一个或多个元素。该指令可以同时删除有序集合中的多个元素，如果指定的元素中有不存在于有序集合中的元素，Redis会忽略这些元素的删除操作。

举个例子，如果我们有一个有序集合scores，其中保存了学生成绩信息，我们可以使用ZREM指令删除多个学生的成绩信息，命令如下：

ZREM scores "小明" "小红" "小刚"

其中，第一个参数是有序集合scores的名字，后续的参数是要删除的元素，即学生名称。

如果执行成功，Redis将返回被删除元素的数量。

需要注意的是，除了可以同时删除多个元素外，ZREM指令还可以删除单个元素，只需要将元素名称作为第二个参数传入，如下所示：

ZREM scores "小明"

ZSCORE

ZSCORE指令用于获取有序集合中指定元素的分数值。该指令会返回指定元素的分数值，如果指定的元素不存在于有序集合中，Redis会返回空值 nil。

举个例子，如果我们有一个有序集合scores，其中保存了学生成绩信息，我们可以使用ZSCORE指令获取学生“小明”的成绩，命令如下：

ZSCORE scores "小明"

其中，第一个参数是有序集合scores的名字，第二个参数是要查询分数的元素，即学生名称“小明”。

如果执行成功，Redis将返回学生“小明”的成绩分数。

需要注意的是，如果有序集合中不存在查询的元素，指令将返回空值nil。