Redis SortedSet詳解

一、SortedSet概念

SortedSet是Redis提供的一種有序數據結構，其內部是一個跳錶加哈希表的結構。跳錶可以提供在O(logN)的時間複雜度下插入、刪除和查詢數據，同時其支持範圍查詢，這與我們使用的傳統哈希表不同。SortedSet內部的數據通過一個score進行了排序，提供了一種當需要排序的數據比較少，並且需要有範圍查詢的情況下非常好用的解決方案。

二、SortedSet的API

1、添加元素

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

添加元素時，如果元素不存在，則插入並返回1；如果元素存在，則僅更新它的score值，並返回0。

2、刪除元素

// 刪除元素
zrem key member [member ...]

刪除成功時返回1，刪除失敗或元素不存在返回0。

3、獲取元素score值

// 獲取元素score值
zscore key member

如果元素存在，則返回它的score值，否則返回null。

4、獲取元素排名

// 獲取元素的排名，排名從0開始，zrevrank獲取倒序排名
zrank key member

如果元素存在，則返回它的排名，否則返回null。

5、獲取元素分數範圍內的數量

// 獲取元素分數在min到max範圍內的個數，包括min、max
zcount key min max

如果min>max，則返回0。

6、獲取指定排名區間的元素

// 獲取排名在start到end區間內的所有元素，含start、end
zrange key start end [WITHSCORES]

如果start大於end，則返回一個空列表。

WITHSCORES選項表示除了元素外，還返回每個元素的score值。

7、獲取指定分數區間的元素

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

如果min>max，則返回一個空列表。

LIMIT用於指定返回結果區間的偏移量和數量，默認返回所有符合條件的結果。

三、SortedSet的應用

1、排行榜

SortedSet非常適合用於排行榜的實現。使用SortedSet來存儲用戶得分等信息，並通過zrevrange按分數從高到低獲取排行榜，還可以用zrank、zscore獲取用戶的排名和分數。

2、新聞發布

SortedSet也可以用於新聞發布的實現，使用score存儲新聞發布時間的時間戳，value存儲新聞內容，這樣可以使用zrangebyscore按時間範圍獲取新聞，還能夠使用zscore獲取某條新聞發布的時間。

3、任務調度

在分散式系統中，任務調度可能面對大量的任務，SortedSet可以用於存儲調度任務，使用score存儲任務的執行時間戳，value存儲任務內容，這樣就可以用zrangebyscore獲取即將要執行的任務，確保任務的及時性。

四、SortedSet注意事項

1、數據量

SortedSet可以應對數百萬，甚至上億的數據，但過大的數據量會導致慢查詢。

2、排序演算法

SortedSet使用跳錶實現排序，雖然時間複雜度上能應對大部分場景，但還有可能會因操作的複雜度影響速度。

3、浮點數處理

redis中score存儲的是浮點數，但是在比較時會因浮點數跨越不準確導致排序錯誤，需注意。

4、相同得分元素的排序

相同得分的元素，根據字典序排序。如果需要多個元素的共同score怎麼辦呢？可以將score設計為score+時間戳這樣的複合方式，來確保元素的順序是唯一的。