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前言
1.常见命令
2.使用场景
3.渐进式遍历
4.数据库管理 前言
有序集合相对于字符串、列表、哈希、集合来说会有一-些陌生。它保留了集合不能有重复成员的 特点#xff0c;但与集合不同的是#xff0c;有序集合中的每个元素都有-个唯- -的浮 点类型的分数(score) …目录
前言
1.常见命令
2.使用场景
3.渐进式遍历
4.数据库管理 前言
有序集合相对于字符串、列表、哈希、集合来说会有一-些陌生。它保留了集合不能有重复成员的 特点但与集合不同的是有序集合中的每个元素都有-个唯- -的浮 点类型的分数(score) 与之关 联着使得有序集合中的元素是可以维护有序性的但这个有序不是用下标作为排序依据而是用这个分数。如图2-26所示该有序集合显示了三国中的武将的武力。 图2-26有序集合 有序集合提供了获取指定分数和元素范围查找、计算成员排名等功能合理地利用有序集合,可 以帮助我们在实际开发中解决很多问题。 有序集合中的元素是不能重复的但分数允许重复。类比于一次考试之后每个人一定有一 个唯一的分数但分数允许相同。
表2-7列表、集合、有序集合三者的异同点。 1.常见命令
ZADD 添加或者更新指定的元素以及关联的分数到zset中分数应该符合double类型inf/-inf 作为正负 极限也是合法的。 ZADD的相关选项: ●XX:仅仅用于更新已经存在的元素不会添加新元素。 ●NX: 仅用于添加新元素,不会更新已经存在的元素。 ●CH: 默认情况下ZADD返回的是本次添加的元素个数但指定这个选项之后就会还包含本次更新的元素的个数。 ●INCR: 此时命令类似ZINCRBY的效果将元素的分数加上指定的分数。此时只能指定一个元素和 分数。 语法:
ZADD key [NX | XX] [GT | LT] [CH] [INCR] score member [score member
...]
命令有效版本: 1.2.0之后 时间复杂度: O(log(N)) 返回值:本次添加成功的元素个数。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 1 uno
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two 3 three
(integer) 2
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) one
2) 1
3) uno
4) 1
5) two
6) 2
7) three
8) 3
redis ZADD myzset 10 one 20 two 30 three
(integer) 0
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) uno
2) 1
3) one
4) 10
5) two
6) 20
7) three
8) 30
redis ZADD myzset CH 100 one 200 two 300 three
(integer) 3
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) uno
2) 1
3) one
4) 100
5) two
6) 200
7) three
8) 300
redis ZADD myzset XX 1 one 2 two 3 three 4 four 5 five
(integer) 0
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) one
2) 1
3) uno
4) 1
5) two
6) 2
7) three
8) 3
redis ZADD myzset NX 100 one 200 two 300 three 400 four 500 five
(integer) 2
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) one
2) 1
3) uno
4) 1
5) two
6) 2
7) three
8) 3
9) four
10) 400
11) five
12) 500
redis ZADD myzset INCR 10 one
11
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) uno
2) 1
3) two
4) 2
5) three
6) 3
7) one
8) 11
9) four
10) 400
11) five
12) 500
redis ZADD myzset -inf negative infinity inf positive infinity
(integer) 2
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) negative infinity
2) -inf
3) uno
4) 1
5) two
6) 2
7) three
8) 3
9) one
10) 11
11) four
12) 400
13) five
14) 500
15) positive infinity
16) inf
ZCARD 获取一个zset的基数(cardinality) 即zset中的元素个数。 语法:
ZCARD key
命令有效版本: 1.2.0之后 时间复杂度: 0(1) 返回值: zset 内的元素个数。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZCARD myzset
(integer) 2
ZCOUNT 返回分数在min和max之间的元素个数默认情况下min 和max都是包含的可以通过(排除。 语法:
ZCOUNT key min max
命令有效版本: 2.0.0之后 时间复杂度: O(log(N)) 返回值:满足条件的元素列表个数。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZCOUNT myzset -inf inf
(integer) 3
redis ZCOUNT myzset 1 3
(integer) 3
redis ZCOUNT myzset (1 3
(integer) 2
redis ZCOUNT myzset (1 (3
(integer) 1
ZRANGE . 返回指定区间里的元素分数按照升序。带上WITHSCORES可以把分数也返回。 语法:
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]
此处的[start, stop]为下标构成的区间从0开始,支持负数. 命令有效版本: 1.2.0之后 时间复杂度: O(log(N)M) 返回值:区间内的元素列表。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) one
2) 1
3) two
4) 2
5) three
6) 3
redis ZRANGE myzset 0 -1
1) one
2) two
3) three
redis ZRANGE myzset 2 3
1) three
redis ZRANGE myzset -2 -1
1) two
2) three
ZREVRANGE 返回指定区间里的元素分数按照降序。带_ 上WITHSCORES可以把分数也返回。 备注:这个命令可能在6.2.0之后废弃并且功能合并到ZRANGE中。 语法:
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]
命令有效版本: 1.2.0 之后 时间复杂度: O(log(N)M) 返回值:区间内的元素列表。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZREVRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) three
2) 3
3) two
4) 2
5) one
6) 1
redis ZREVRANGE myzset 0 -1
1) three
2) two
3) one
redis ZREVRANGE myzset 2 3
1) one
redis ZREVRANGE myzset -2 -1
1) two
2) one
ZRANGEBYSCORE 返回分数在min和max之间的元素默认情况下min 和max都是包含的可以通过(排除。 备注:这个命令可能在6.2.0之后废弃,并且功能合并到ZRANGE中。 语法:
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES]
命令有效版本: 1.0.5之后 时间复杂度: O(log(N)M) 返回值:区间内的元素列表。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZRANGEBYSCORE myzset -inf inf
1) one
2) two
3) three
redis ZRANGEBYSCORE myzset 1 2
1) one
2) two
redis ZRANGEBYSCORE myzset (1 2
1) two
redis ZRANGEBYSCORE myzset (1 (2
(empty array)
ZPOPMAX 删除并返回分数最高的count个元素。 语法:
ZPOPMAX key [count]
命令有效版本:5.0.0 之后
时间复杂度: 0(log(N)* M)
返回值:分数和元素列表。示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZPOPMAX myzset
1) three
2) 3
BZPOPMAX ZPOPMAX的阻塞版本。 语法:
BZPOPMAX key [key ...] timeout
命令有效版本: 5.0.0之后 时间复杂度: O(log(N)) 返回值:元素列表。 示例:
redis DEL zset1 zset2
(integer) 0
redis ZADD zset1 0 a 1 b 2 c
(integer) 3
redis BZPOPMAX zset1 zset2 0
1) zset1
2) c
3) 2
ZPOPMIN 删除并返回分数最低的count个元素。 语法:
ZPOPMIN key [count]
命令有效版本: 5.0.0之后 时间复杂度: O(log(N) * M) 返回值:分数和元素列表。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZPOPMIN myzset
1) one
2) 1
BZPOPMIN ZPOPMIN的阻塞版本。 语法:
BZPOPMIN key [key ...] timeout
命令有效版本: 5.0.0之后 时间复杂度: O(log(N)) 返回值:元素列表。 示例:
redis DEL zset1 zset2
(integer) 0
redis ZADD zset1 0 a 1 b 2 c
(integer) 3
redis BZPOPMIN zset1 zset2 0
1) zset1
2) a
3) 0
ZRANK 返回指定元素的排名升序。 语法:
ZRANK key member
命令有效版本: 2.0.0 之后 时间复杂度: 0(log(N)) 返回值:排名。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZRANK myzset three
(integer) 2
redis ZRANK myzset four
(nil)
ZREVRANK 返回指定元素的排名降序。 语法:
ZREVRANK key member
命令有效版本: 2.0.0之后 时间复杂度: 0(log(N)) 返回值:排名。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZREVRANK myzset one
(integer) 2
redis ZREVRANK myzset four
(nil)
ZSCORE 返回指定元素的分数。 语法:
ZSCORE key member
命令有效版本: 1.2.0之后 时间复杂度: 0(1) 返回值:分数。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZSCORE myzset one
1
ZREM 删除指定的元素。 语法:
ZREM key member [member ...]
命令有效版本: 1.2.0之后 时间复杂度: 0(M*log(N)) 返回值:本次操作删除的元素个数。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZREM myzset two
(integer) 1
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) one
2) 1
3) three
4) 3
ZREMRANGEBYRANK 按照排序升序删除指定范围的元素左闭右闭。 语法:
ZREMRANGEBYRANK key start stop
命令有效版本: 2.0.0之后 时间复杂度: O(log(N)M) 返回值:本次操作删除的元素个数。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZREMRANGEBYRANK myzset 0 1
(integer) 2
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) three
2) 3
ZREMRANGEBYSCORE 按照分数删除指定范围的元素左闭右闭。 语法:
ZREMRANGEBYSCORE key min max
命令有效版本: 1.2.0之后. 时间复杂度: O(log(N)M) . 返回值:本次操作删除的元素个数。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZADD myzset 3 three
(integer) 1
redis ZREMRANGEBYSCORE myzset -inf (2
(integer) 1
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) two
2) 2
3) three
4) 3
ZINCRBY 为指定的元素的关联分数添加指定的分数值。 语法:
ZINCRBY key increment member
命令有效版本: 1.2.0之后 时间复杂度: O(log(N)) 返回值:增加后元素的分数。 示例:
redis ZADD myzset 1 one
(integer) 1
redis ZADD myzset 2 two
(integer) 1
redis ZINCRBY myzset 2 one
3
redis ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
1) two
2) 2
3) one
4) 3
集合间操作 图2-27有序集合的交集操作 求出给定有序集合中元素的交集并保存进目标有序集合中在合并过程中以元素为单位进行合并元素对应的分数按照不同的聚合方式和权重得到新的分数。
语法
ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight
[weight ...]] [AGGREGATE SUM | MIN | MAX]
命令有效版本: 2.0.0之后 时间复杂度: O(N*K)O(M*log(M)) N 是输入的有序集合中最小的有序集合的元素个数; K是输入了几个有序集合; M是最终结果的有序集合的元素个数. 返回值:目标集合中的元素个数 示例:
redis ZADD zset1 1 one
(integer) 1
redis ZADD zset1 2 two
(integer) 1
redis ZADD zset2 1 one
(integer) 1
redis ZADD zset2 2 two
(integer) 1
redis ZADD zset2 3 three
(integer) 1
redis ZINTERSTORE out 2 zset1 zset2 WEIGHTS 2 3
(integer) 2
redis ZRANGE out 0 -1 WITHSCORES
1) one
2) 5
3) two
4) 10
图2-28有序集合的并集操作 ZUNIONSTORE 求出给定有序集合中元素的并集并保存进目标有序集合中在合并过程中以元素为单位进行合并,元素对应的分数按照不同的聚合方式和权重得到新的分数。 语法:
ZUNIONSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight
[weight ...]] [AGGREGATE SUM | MIN | MAX]
命令有效版本: 2.0.0之后 时间复杂度: 0(N)O(M*log(M)) N是输入的有序集合总的元素个数; M是最终结果的有序集合的元素 个数.返回值:目标集合中的元素个数 示例:
redis ZADD zset1 1 one
(integer) 1
redis ZADD zset1 2 two
(integer) 1
redis ZADD zset2 1 one
(integer) 1
redis ZADD zset2 2 two
(integer) 1
redis ZADD zset2 3 three
(integer) 1
redis ZUNIONSTORE out 2 zset1 zset2 WEIGHTS 2 3
(integer) 3
redis ZRANGE out 0 -1 WITHSCORES
1) one
2) 5
3) three
4) 9
5) two
6) 10
命令小结 表2-8有序集合命令
内部编码 有序集合类型的内部编码有两种: ●ziplist (压缩列表) :当有序集合的元素个数小于zset- max -ziplist-entries配置(默认128个) 同时每个元素的值都小于zset-max-ziplist-value配置(默认64字节)时Redis 会用ziplist来作 为有序集合的内部实现ziplist 可以有效减少内存的使用。 ●skiplist (跳表) :当ziplist条件不满足时有序集合会使用skiplist作为内部实现因为此时 ziplist的操作效率会下降。 1)当元素个数较少且每个元素较小时内部编码为ziplist:
127.0.0.1:6379 zadd zsetkey 50 e1 60 e2 30 e3
(integer) 3
127.0.0.1:6379 object encoding zsetkey
ziplist
2)当元素个数超过128个内部编码skiplist:
127.0.0.1:6379 zadd zsetkey 50 e1 60 e2 30 e3 ... 省略 ... 82 e129
(integer) 129
127.0.0.1:6379 object encoding zsetkey
skiplist
3)当某个元素大于64字节时内部编码skiplist:
127.0.0.1:6379 zadd zsetkey 50 one string bigger than 64 bytes ... 省略 ...
(integer) 1
127.0.0.1:6379 object encoding zsetkey
skiplist
2.使用场景
有序集合比较典型的使用场景就是排行榜系统。例如常见的网站上的热榜信息榜单的维度可能 是多方面的:按照时间、按照阅读量、按照点赞量。本例中我们使用点赞数这个维度,维护每天的热 榜: 1)添加用户赞数 例如用户james发布了一篇文章并获得3个赞可以使用有序集合的zadd和zincrby功能:
zadd user:ranking:2022-03-15 3 james
之后如果再获得赞可以使用zincrby:
zincrby user:ranking:2022-03-15 1 james
2)取消用户赞数 由于各种原因(例如用户注销、用户作弊等)需要将用户删除此时需要将用户从榜单中删除掉可 以使用zrem。例如删除成员tom:
zrem user:ranking:2022-03-15 tom
3)展示获取赞数最多的10个用户 此功能使用zrevrange命令实现:
zrevrangebyrank user:ranking:2022-03-15 0 9
4)展示用户信息以及用户分数 此功能将用户名作为键后缀,将用户信息保存在哈希类型中至于用户的分数和排名可以使用zscore和zrank来实现。
hgetall user:info:tom
zscore user:ranking:2022-03-15 mike
zrank user:ranking:2022-03-15 mike
3.渐进式遍历
Redis使用scan命令进行渐进式遍历键进而解决直接使用keys获取键时可能出现的阻塞问题。每次scan命令的时间复杂度是0(1),但是要完整地完成所有键的遍历需要执行多次scan。整个过程如图2-29所示。 图2-29 scan命令渐进式遍历 首次scan从0开始. 当scan返回的下次位置为0时遍历结束.
SCAN 以渐进式的方式进行键的遍历。 语法:
SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count] [TYPE type]
命令有效版本: 2.8.0之后 时间复杂度: 0(1) 返回值:下一次scan的游标(cursor) 以及本次得到的键。 示例:
127.0.0.1:6379 scan 0
1) 10
2) 1) counter2) myzset3) setkey4) lastname5) myset16) keys7) key28) mylist9) zset210) age
127.0.0.1:6379 scan 17
1) 0
2) 1) firstname2) hello3) myset4) key35) mhash26) mykey7) out8) mhash19) myhash除了scan以外Redis 面向哈希类型、集合类型、有序集合类型分别提供了hscan、sscan、 zscan 命令,它们的用法和scan基本类似感兴趣的读者可以自行做扩展学习。 渐进性遍历scan虽然解决了阻塞的问题但如果在遍历期间键有所变化(增加、修改、删除)可能导致遍历时键的重复遍历或者遗漏这点务必在实际开发中考虑。
4.数据库管理
Redis提供了几个面向Redis数据库的操作,分别是dbsize、select、 flushdb、 flushall 命令, 本机将通过具体的使用常见介绍这些命令。
切换数据库
select dbIndex
许多关系型数据库例如MySQL支持在一个实例下有多个数据库存在的但是与关系型数据库用 字符来区分不同数据库名不同Redis 只是用数字作为多个数据库的实现。Redis 默认配置中是有16 个数据库。select 0操作会切换到第一个数据库select 15会切换到最后一个数据库。0号数据库和15号数据库保存的数据是完全不冲突的(如图2-30所示) 即各种有各自的键值对。默认情况下我们处于数据库0。
redis管理的数据库 Redis中虽然支持多数据库但随着版本的升级其实不是特别建议使用多数据库特性。如 果真的需要完全隔离的两套键值对更好的做法是维护多个Redis实例而不是在一个 Redis实例中维护多数据库。这是因为本身Redis并没有为多数据库提供太多的特性其次 无论是否有多个数据库Redis 都是使用单线程模型所以彼此之间还是需要排队等待命令 的执行。同时多数据库还会让开发、调试和运维工作变得复杂。所以实践中始终使用数据 库0其实是一个很好的选择。
清除数据库 flushdb / flushall命令用于清除数据库区别在于flushdb只清除当前数据库flushall 会清楚所有数 据库。
