redis 系列14 有序集合对象

一. 有序集合概述

　　Redis 有序集合对象和集合对象一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

　　在前面第9章中讲到Redis 数据对象对应不同底层的数据结构，对于有序集合对象 编码可以是ziplist 或者skiplist二种。skiplist编码的底层数据结构可以参考"redis 系列7 数据结构之跳跃表"。ziplist编码的压缩列表结构以后再讲。

　　1.1  ziplist编码

　　　　ziplist编码的有序集合对象使用压缩列表作为底层实现，每个集合元素使用两个紧挨在一起的压缩列表节点来保存，第一个节点保存元素的成员(member)，而第二个元素则保存元素的分值(score)。压缩列表的集合元素按分值从小到大进行排序，分值较小的元素被放置在靠近表头的方向，分值较大的元素则被放置在靠近表尾的方向。

　　　　下例中，使用zadd命令，创建一个有序集合对象作为price键的值。并且该对象使用的编码是ziplist。

    127.0.0.1:> zadd price 8.5 apple 5.0 banana
    (integer)
    127.0.0.1:> object encoding price
    "ziplist"

　　1.2   skiplist编码

　　　　skiplist编码的有序集合对象使用字典和跳跃表作为底层实现，如果一个有序集合包含的元素数量比较多，又或者有序集合中元素的成员是比较长的字符串时，Redis就会使用跳跃表来作为有序集合键的底层实现。

　　　　下例中，还是使用zadd命令，创建一个有序集合对象作为store键的值。并且该对象使用的编码是skiplist。

    127.0.0.1:> zadd store 1.0
   "long_long_long_long_long_long_long_long_long_long_long_long..." -- 省去了字符，大于64字节
   127.0.0.1:> object encoding store
   "skiplist"

　　1.3 编码的转换

　　　　当有序集合可以同时满足以下两个条件时，对象使用ziplist编码：

　　　　　　(1) 有序集合保存的元素数量小于128个。

　　　　　　(2) 有序集合的所有元素成员的长度都小于64字节。

    127.0.0.1:> config get zset-max-ziplist-value
    ) "zset-max-ziplist-value"
    ) ""
    127.0.0.1:> config get zset-max-ziplist-entries
    ) "zset-max-ziplist-entries"
    ) ""

　　

二. 有序集合对象命令实现

-- Zadd 命令用于将一个或多个成员元素及其分数值加入到有序集当中。返回被成功添加的新成员的数量，不包括那些被更新的、已经存在的成员。
        127.0.0.1:> zadd price 8.5 apple 5.0 banana
        (integer) 

-- Zcard 命令用于计算集合中元素的数量。
        127.0.0.1:> zcard price
        (integer) 

--  Zcount 命令用于计算有序集合中指定分数区间的成员数量
        127.0.0.1:> zrange price  - withscores
        ) "banana"
        ) ""
        ) "pear"
        ) ""
        ) "apple"
        ) "8.5"
           127.0.0.1:> zcount price 5.0 7.0   -- 取scores值范围
        (integer) 

-- Zincrby 命令对有序集合中指定成员的分数加上增量 increment, 可以通过传递一个负数值 increment ，让分数减去相应的值。
        127.0.0.1:> zrange price  - withscores
        ) "pear"
        ) ""
        127.0.0.1:> zincrby price 2.5  pear  -- 添加2.5元
        "8.5"

-- Zinterstore 命令计算给定的一个或多个有序集的交集，其中给定 key 的数量必须以 numkeys 参数指定，并将该交集(结果集)储存到 destination 。结果集中分数值是成员分数值之和。
        127.0.0.1:> ZADD mid_test  "Li Lei"       --第一个key  mid_test
        (integer)
        127.0.0.1:> ZADD mid_test  "Han Meimei"
        (integer)
        127.0.0.1:> ZADD fin_test  "Li Lei"        -- 第二个key  fin_test
        (integer)
        127.0.0.1:> ZADD fin_test  "Han Meimei"
        (integer)
        127.0.0.1:> zinterstore sum_point  mid_test fin_test  -- sum_point是destination，2是二个key
        (integer)
        127.0.0.1:> zrange sum_point  - withscores  --分数值之和
        ) "Han Meimei"
        ) ""
        ) "Li Lei"
        ) ""

--Zlexcount 命令在计算有序集合中指定字典区间内成员数量.
        127.0.0.1:> zadd myzset  a  b  c  d  e  f  g
        (integer)
        127.0.0.1:> zlexcount myzset  [c  [g   --获取c 到g 的区间数量
        (integer) 

-- Zrange 返回有序集中，指定区间内的成员，其中成员的位置按分数值递增(从小到大)来排序。
        127.0.0.1:> zrange price  - withscores
        ) "banana"
        ) ""
        ) "pear"
        ) ""
        ) "apple"
        ) "8.5"

-- Zrangebylex 通过字典区间返回有序集合的成员。
    127.0.0.1:> zadd myzset  a  b  c  d  e  f  g
    (integer)
    127.0.0.1:> zrangebylex myzset [c [g
    ) "c"
    ) "d"
    ) "e"
    ) "f"
    ) "g"

-- Zrangebyscore 返回有序集合中指定分数区间的成员列表。有序集成员按分数值递增(从小到大)次序排列。更多用法见官方文档
    127.0.0.1:> ZADD salary  jack
    (integer)
    127.0.0.1:> ZADD salary  tom
    (integer)
    127.0.0.1:>  ZADD salary  peter
    (integer)
    127.0.0.1:> zrangebyscore salary   withscores  --返回工资范围
    ) "jack"
    ) ""
    ) "tom"
    ) ""
    127.0.0.1:> ZRANGEBYSCORE salary -inf  WITHSCORES --返回工资小于5000范围
    ) "jack"
    ) ""
    ) "tom"
    ) ""

--Zrank 返回有序集中指定成员的排名。其中有序集成员按分数值递增(从小到大)顺序排列。下面是jack 分值排名0位,  peter分值排名2位。
    127.0.0.1:> zrank salary jack
    (integer)    --
    127.0.0.1:> zrank salary peter
    (integer)   -- 

-- Zrem 命令用于移除有序集中的一个或多个成员，不存在的成员将被忽略。
    127.0.0.1:> ZRANGE salary  - WITHSCORES
    ) "jack"
    ) ""
    ) "tom"
    ) ""
    ) "peter"
    ) ""
    127.0.0.1:> zrem salary jack  --移除jack成员成功
    (integer) 

--Zremrangebylex 命令用于移除有序集合中给定的字典区间的所有成员。
    127.0.0.1:> zrange myzset  -
    ) "a"
    ) "b"
    ) "c"
    ) "d"
    ) "e"
    ) "f"
    ) "g"
    127.0.0.1:> zremrangebylex myzset [a [c  --移除了a到c的成员数据
    (integer) 

 --Zremrangebyrank 命令用于移除有序集中，指定排名(rank)区间内的所有成员.
    127.0.0.1:> zrange salary  -
    ) "tom"
    ) "peter"
    127.0.0.1:> zremrangebyrank salary    --移除了分值排名为0的成员
    (integer)    --称除了tom 成员分值排0,  peter分值排1
    127.0.0.1:> zrange salary  -
    ) "peter"   

-- Zremrangebyscore 命令用于移除有序集中，指定分数（score）区间内的所有成员。
    127.0.0.1:> zrange salary  -
    ) "peter"
    127.0.0.1:> zremrangebyscore salary    --移除分值的范围,peter分值为12000
    (integer)     

--Zrevrange 命令返回有序集中，指定区间内的成员,分数值 (从大到小)来排列. 与zrange命令一样，分值排列相反。
    127.0.0.1:> zrevrange salary  - withscores
    ) "peter"
    ) ""
    ) "tom"
    ) ""
    ) "jack"
    ) ""

-- Zrevrangebyscore 返回有序集中指定分数区间内的所有的成员。有序集成员按分数值 (从大到小)的次序排列。
    127.0.0.1:> zrevrangebyscore salary    withscores  --返回分值范围
    ) "tom"
    ) ""
    ) "jack"
    ) ""

-- Zrevrank 命令返回有序集中成员的排名。其中有序集成员按分数值(从大到小)排序
    127.0.0.1:> zrevrank salary tom
    (integer)   --tom工资排名第二
    127.0.0.1:> zrevrank salary peter
    (integer)   --peter工资排名第一

-- Zscore 命令返回有序集中，成员的分数值。
    127.0.0.1:> zscore salary peter
    ""

--Zunionstore 命令计算给定的一个或多个有序集的并集，其中给定 key 的数量必须以 numkeys 参数指定，并将该并集(结果集)储存到 destination 。
    127.0.0.1:> zrange salary  - withscores  --第一个key
    ) "jack"
    ) ""
    ) "tom"
    ) ""
    ) "peter"
    ) ""
    127.0.0.1:> zrange salary2  - withscores  --第二个key
    ) "tom"
    ) ""
    ) "jack"
    ) ""
    127.0.0.1:> zunionstore salaries  salary salary2  --合并到salaries的key中
    (integer)
    127.0.0.1:> zrange salaries  - withscores
    ) "jack"
    ) ""
    ) "tom"
    ) ""
    ) "peter"
    ) ""