Redis 數據類型 Zset 有序集合

有序集合相對于字符串、列表、哈希、集合來說會有?些陌?。它保留了集合不能有重復成員的特點，但與集合不同的是，有序集合中的每個元素都有?個唯?的浮點類型的分數（score）與之關

聯，著使得有序集合中的元素是可以維護有序性的，但這個有序不是?下標作為排序依據?是?這個分數。有序集合中的元素是不能重復的，但分數允許重復。類?于?次考試之后，每個??定有? 個唯?的分數，但分數允許相同。

列表、集合、有序集合三者的異同點

數據結構	是否允許重復元素	是否有序	有序依據	應?場景
列表	是	是	索引下標	時間軸、消息隊列等
集合	否	否		標簽、社交等
有序集合	否	是	分數	排?榜系統、社交等

特點

1.?元素唯一性：Zset 中的每個元素都是唯一的，不能重復。即使兩個元素的值相同，但分數（score）不同，它們也會被視為不同的元素。

2.?有序性：Zset 中的元素會根據其分數（score）自動排序。分數可以是任意的浮點數；默認情況下，Zset 按照分數從小到大排序，但也可以通過命令反轉排序方向；如果兩個元素的分數相同，則按照元素值的字典序排序。

3.?高效操作：Zset 支持高效的插入、刪除和查找操作，時間復雜度為 O(logN)。內部使用跳表（skiplist）或壓縮列表（ziplist）實現，對于小集合（默認 128 個元素以內），使用壓縮列表可以節省內存；對于大集合，跳表提供了高效的范圍查詢和排序功能。

內部編碼

1.?壓縮列表（ziplist）：當有序集合滿足元素個數小于 128 并且每個元素的值的大小小于?64 字節時，Redis 使用 壓縮列表（ziplist） 作為內部編碼。壓縮列表通過緊湊的存儲方式減少內存占用，適合存儲小數據量的有序集合。

2.?跳表（skiplist）：當有序集合不滿足壓縮列表的條件時（例如元素個數超過 128 或某個元素值大于 64 字節），Redis 會切換到 跳表（skiplist） 作為內部編碼。跳表是一種基于多級索引的有序鏈表結構，支持快速的范圍查詢和元素查找，時間復雜度為 O(logN)。跳表能夠動態調整索引層級，適應不同規模的數據，適合存儲大量數據的有序集合。

命令

ZADD

添加或者更新指定的元素以及關聯的分數到 zset 中，分數應該符合 double 類型，+inf/-inf 作為正負極限也是合法的。

語法：

ZADD key [NX | XX] [GT | LT] [CH] [INCR] score member [score member...]

ZADD 的相關選項：

XX：僅僅?于更新已經存在的元素，不會添加新元素。
NX：僅?于添加新元素，不會更新已經存在的元素。
CH：默認情況下，ZADD 返回的是本次添加的元素個數，但指定這個選項之后，就會還包含本次更新的元素的個數。
INCR：此時命令類似 ZINCRBY 的效果，將元素的分數加上指定的分數。此時只能指定?個元素和分數。

時間復雜度：O(log(N))

返回值：本次添加成功的元素個數。

?例：

ZCARD

獲取?個 zset 的基數（cardinality），即 zset 中的元素個數。

語法：

ZCARD key

時間復雜度：O(1)

返回值：zset 內的元素個數。

?例：

ZCOUNT

返回分數在 min 和 max 之間的元素個數，默認情況下，min 和 max 都是包含的，可以通過 ( 排除。

語法：

ZCOUNT key min max

時間復雜度：O(log(N))

返回值：滿?條件的元素列表個數。

?例：

ZRANGE

返回指定區間?的元素，分數按照升序。帶上 WITHSCORES 可以把分數也返回。

語法：

ZRANGE key start stop [WITHSCORES]

時間復雜度：O(log(N)+M)

返回值：區間內的元素列表。

?例：

ZREVRANGE

返回指定區間?的元素，分數按照降序。帶上 WITHSCORES 可以把分數也返回。

語法：

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

時間復雜度：O(log(N)+M)

返回值：區間內的元素列表。

?例：

ZRANGEBYSCORE

返回分數在 min 和 max 之間的元素，默認情況下，min 和 max 都是包含的，可以通過 ( 排除。

語法：

ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES]

時間復雜度：O(log(N)+M)

返回值：區間內的元素列表。

?例：

ZPOPMAX

刪除并返回分數最?的 count 個元素。

語法：

ZPOPMAX key [count]

時間復雜度：O(log(N) * M)

返回值：分數和元素列表。

?例：

BZPOPMAX

ZPOPMAX 的阻塞版本。

語法：

BZPOPMAX key [key ...] timeout

時間復雜度：O(log(N))

返回值：元素列表。

ZPOPMIN

刪除并返回分數最低的 count 個元素。

語法：

ZPOPMIN key [count]

時間復雜度：O(log(N) * M)

返回值：分數和元素列表。

?例：

BZPOPMIN

ZPOPMIN 的阻塞版本。

語法：

BZPOPMIN key [key ...] timeout

時間復雜度：O(log(N))

返回值：元素列表。

ZRANK

返回指定元素的排名，升序。

語法：

ZRANK key member

時間復雜度：O(log(N))

返回值：排名。

?例：

ZREVRANK

返回指定元素的排名，降序。

語法：

ZREVRANK key member

時間復雜度：O(log(N))

返回值：排名。

?例：

ZSCORE

返回指定元素的分數。

語法：

ZSCORE key member

時間復雜度：O(1)

返回值：分數。

?例：

ZREM

刪除指定的元素。

語法：

ZREM key member [member ...]

時間復雜度：O(M*log(N))

返回值：本次操作刪除的元素個數。

?例：

ZREMRANGEBYRANK

按照排序，升序刪除指定范圍的元素，左閉右閉。

語法：

ZREMRANGEBYRANK key start stop

時間復雜度：O(log(N)+M)

返回值：本次操作刪除的元素個數。

?例：

ZREMRANGEBYSCORE

按照分數刪除指定范圍的元素，左閉右閉。

語法：

???????ZREMRANGEBYSCORE key min max

時間復雜度：O(log(N)+M)

返回值：本次操作刪除的元素個數。

?例：

ZINCRBY

為指定的元素的關聯分數添加指定的分數值。

語法：

ZINCRBY key increment member

時間復雜度：O(log(N))

返回值：增加后元素的分數。

?例：

ZINTERSTORE

求出給定有序集合中元素的交集并保存進?標有序集合中，在合并過程中以元素為單位進?合并，元素對應的分數按照不同的聚合?式和權重得到新的分數。

語法：

ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight[weight ...]] [AGGREGATE <SUM | MIN | MAX>]

時間復雜度：O(N*K)+O(M*log(M)) N 是輸?的有序集合中, 最?的有序集合的元素個數; K 是輸?了?個有序集合; M 是最終結果的有序集合的元素個數.

返回值：?標集合中的元素個數

?例：

ZUNIONSTORE

求出給定有序集合中元素的并集并保存進?標有序集合中，在合并過程中以元素為單位進?合并，元素對應的分數按照不同的聚合?式和權重得到新的分數。

語法：

ZUNIONSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight[weight ...]] [AGGREGATE <SUM | MIN | MAX>]

時間復雜度：O(N)+O(M*log(M)) N 是輸?的有序集合總的元素個數; M 是最終結果的有序集合的元素個數.

返回值：?標集合中的元素個數

?例：

使?場景

有序集合?較典型的使?場景就是排?榜系統。例如常?的?站上的熱榜信息，榜單的維度可能是多??的：按照時間、按照閱讀量、按照點贊量。本例中我們使?點贊數這個維度，維護每天的熱

榜：

1）添加??贊數

例如?? james 發布了?篇?章，并獲得 3 個贊，可以使?有序集合的 zadd 和 zincrby 功能：

zadd user:ranking:2025-02-14?3 james

之后如果再獲得贊，可以使? zincrby：

zincrby user:ranking:2022-03-15 1 james

2）取消??贊數

由于各種原因（例如??注銷、??作弊等）需要將??刪除，此時需要將??從榜單中刪除掉，可以使? zrem。例如刪除成員 tom：

zrem user:ranking:2025-02-14 tom

3）展?獲取贊數最多的 10 個??

此功能使? zrevrange 命令實現：

zrevrangebyrank user:ranking:2025-02-14 0 9

4）展???信息以及??分數

可以將??名作為鍵后綴，將??信息保存在哈希類型中，?于??的分數和排名可以使? zscore 和 zrank 來實現。

hgetall user:info:tom
zscore user:ranking:2025-02-14 mike
zrank user:ranking:2025-02-14 mike