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Redis SortedSet详解

一、SortedSet概念

SortedSet是Redis提供的一种有序数据结构,其内部是一个跳表加哈希表的结构。跳表可以提供在O(logN)的时间复杂度下插入、删除和查询数据,同时其支持范围查询,这与我们使用的传统哈希表不同。SortedSet内部的数据通过一个score进行了排序,提供了一种当需要排序的数据比较少,并且需要有范围查询的情况下非常好用的解决方案。

二、SortedSet的API

1、添加元素

// 添加元素,score为排序值
zadd key score member [score member ...]

添加元素时,如果元素不存在,则插入并返回1;如果元素存在,则仅更新它的score值,并返回0。

2、删除元素

// 删除元素
zrem key member [member ...]

删除成功时返回1,删除失败或元素不存在返回0。

3、获取元素score值

// 获取元素score值
zscore key member

如果元素存在,则返回它的score值,否则返回null。

4、获取元素排名

// 获取元素的排名,排名从0开始,zrevrank获取倒序排名
zrank key member

如果元素存在,则返回它的排名,否则返回null。

5、获取元素分数范围内的数量

// 获取元素分数在min到max范围内的个数,包括min、max
zcount key min max

如果min>max,则返回0。

6、获取指定排名区间的元素

// 获取排名在start到end区间内的所有元素,含start、end
zrange key start end [WITHSCORES]

如果start大于end,则返回一个空列表。

WITHSCORES选项表示除了元素外,还返回每个元素的score值。

7、获取指定分数区间的元素

// 获取score在min到max之间的所有元素,含min、max,zrevrange获取倒序
zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

如果min>max,则返回一个空列表。

LIMIT用于指定返回结果区间的偏移量和数量,默认返回所有符合条件的结果。

三、SortedSet的应用

1、排行榜

SortedSet非常适合用于排行榜的实现。使用SortedSet来存储用户得分等信息,并通过zrevrange按分数从高到低获取排行榜,还可以用zrank、zscore获取用户的排名和分数。

2、新闻发布

SortedSet也可以用于新闻发布的实现,使用score存储新闻发布时间的时间戳,value存储新闻内容,这样可以使用zrangebyscore按时间范围获取新闻,还能够使用zscore获取某条新闻发布的时间。

3、任务调度

在分布式系统中,任务调度可能面对大量的任务,SortedSet可以用于存储调度任务,使用score存储任务的执行时间戳,value存储任务内容,这样就可以用zrangebyscore获取即将要执行的任务,确保任务的及时性。

四、SortedSet注意事项

1、数据量

SortedSet可以应对数百万,甚至上亿的数据,但过大的数据量会导致慢查询。

2、排序算法

SortedSet使用跳表实现排序,虽然时间复杂度上能应对大部分场景,但还有可能会因操作的复杂度影响速度。

3、浮点数处理

redis中score存储的是浮点数,但是在比较时会因浮点数跨越不准确导致排序错误,需注意。

4、相同得分元素的排序

相同得分的元素,根据字典序排序。如果需要多个元素的共同score怎么办呢?可以将score设计为score+时间戳这样的复合方式,来确保元素的顺序是唯一的。