Redis教學(六)：Sorted-Sets資料類型

一、概述：

    Sorted-Sets和Sets類型極為相似，它們都是字串的集合，都不允許重複的成員出現在一個Set中。它們之間的主要差異是Sorted-Sets中的每一個成員都會有一個分數(score)與之關聯，Redis正是透過分數來為集合中的成員進行從小到大的排序。然而需要額外指出的是，儘管Sorted-Sets中的成員必須是唯一的，但是分數(score)卻是可以重複的。
    在Sorted-Set中新增、刪除或更新一個成員都是非常快速的操作，其時間複雜度為集合中成員數量的對數。由於Sorted-Sets中的成員在集合中的位置是有序的，因此，即便是存取位於集合中部的成員也仍然是非常有效率的。事實上，Redis所具有的這一特徵在許多其它類型的資料庫中是很難實現的，換句話說，在該點上要想達到和Redis同樣的高效，在其它資料庫中進行建模是非常困難的。

二、相關指令列表：

T

O(1)O(log(N)+M) 

指令原型	時間複雜度	指令描述	回傳值
ZADD key score member [score] [member]表示Sorted-Sets中成員的數量。將參數中指定的所有成員及其分數到指定key的Sorted-Set中，在該指令中我們可以指定多組score/member作為參數。如果在新增時參數中的某一成員已經存在，則該指令將更新此成員的分數為新值，同時再將該成員基於新值重新排序。如果鍵不存在，則命令將為該鍵建立一個新的Sorted-Sets Value，並將score/member對插入其中。如果該鍵已經存在，但是與其關聯的Value不是Sorted-Sets類型，相關的錯誤訊息將會被傳回。	本次操作實際插入的成員數量。		ZCARD key
取得與此Key相關聯的Sorted-Sets中所包含的成員數量。	回傳Sorted-Sets中的成員數量，如果該Key不存在，回傳0。		ZCOUNTkey min max
時間複雜度中的N表示Sorted-Sets中成員的數量，M則表示min和max之間元素的數量。此指令用於取得分數(score)在min和max之間的成員數。針對min和max參數需要額外說明的是，-inf和+inf分別表示Sorted-Sets中分數的最高值和最低值。預設情況下，min和max表示的範圍是閉區間範圍，即min	分數指定範圍內成員的數量。分數。包含參數指定的成員，其分數為increment參數。 [WITHSCORES]	O(log(N)+M)	時間複雜度中的N表示Sorted-Set中成員的數量，M則表示傳回的成員數量。內的成員，這裡start和stop參數都是0-based，即0表示第一個成員，-1表示最後一個成員。一個空集合將會傳回。的分數值，如value1,score1,value2,score2...。
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]	O(log(N)+M)	時間複雜度中的Norted-Set中成員返回的成員，M數量。該命令將傳回分數在min和max之間的所有成員，即滿足表達式min	傳回分數在指定範圍內的成員清單。
ZRANK key member	O(log(N))	時間複雜度中的N表示Sorted-Set中成員的數量。 Sorted-Set中的成員都是按照分數從低到高的順序存儲，該指令將傳回參數中指定成員的位置值，其中0表示第一個成員，它是Sorted-Set中分數最低的成員。	如果該成員存在，則傳回它的位置索引值。否則返回nil。
ZREM key member [member ...]	O(M log(N))	時間複雜度中N表示Sorted-Set中成員的數量，M則表示被刪除的成員數量。此指令將移除參數中指定的成員，其中不存在的成員將被忽略。如果與該Key關聯的Value不是Sorted-Set，相應的錯誤訊息將被傳回。	實際被刪除的成員數量。
ZREVRANGE key startstop[WITHSCORES]	O(log(N)+M)	時間複雜度中的N表示Sorted-Set中成員的數量，M則表示回傳的成員數量。此指令的功能和ZRANGE基本上相同，唯一的差異在於該指令是透過反向排序來取得指定位置的成員，也就是從高到低的順序。如果成員具有相同的分數，則按降序字典順序排序。	傳回指定的成員清單。
ZREVRANKkey member	O(log(N))	時間複雜度中的N表示Sorted-Set中成員的數量。此指令的功能和ZRANK基本上相同，唯一的差異在於該指令所取得的索引是從高到低排序後的位置，同樣0表示第一個元素，即分數最高的成員。	如果該成員存在，則傳回它的位置索引值。否則返回nil。
ZSCOREkey member	O(1)	取得指定Key的指定成員的分數	如果該成員存在，以字串的形式傳回其分數，否則傳回nil。
ZREVRANGEBYSCOREkey max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]	O(log(N)+M)	時間複雜度中的NO(log(N)+M)	時間複雜度中的Norted-Set中成員返回的成員數量，M. 。該指令除了排序方式是基於從高到低的分數排序之外，其它功能和參數意義均與ZRANGEBYSCORE相同。 🎜🎜傳回分數在指定範圍內的成員清單。
ZREMRANGEBYRANKkey start stop	O(log(N)+M)	時間複雜度中的N表示Sorted-Set中成員的數量，M則表示被刪除的成員數量。刪除索引位置位於start和stop之間的成員，start和stop都是0-based，即0表示分數最低的成員，-1表示最後一個成員，即分數最高的成員。	被刪除的成員數量。
ZREMRANGEBYSCOREkey min max	O(log(N)+M)	時間複雜度中的N表示Sorted-Set中成員的數量，M則表示被刪除的成員數量。刪除分數在min和max之間的所有成員，即滿足表達式min	被刪除的成員數量。

三、指令範例：

   1. ZADD/ZCARD/ZCOUNT/ZREM/ZINCRBY/ZSCORE/ZRANGE/ZRANK:

 #在Shell的命令行下启动Redis客户端工具。
    /> redis-cli
    #添加一个分数为1的成员。
    redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 "one"
    (integer) 1
    #添加两个分数分别是2和3的两个成员。
    redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 2 "two" 3 "three"
    (integer) 2
    #0表示第一个成员，-1表示最后一个成员。WITHSCORES选项表示返回的结果中包含每个成员及其分数，否则只返回成员。
    redis 127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 WITHSCORES
    1) "one"
    2) "1"
    3) "two"
    4) "2"
    5) "three"
    6) "3"
    #获取成员one在Sorted-Set中的位置索引值。0表示第一个位置。
    redis 127.0.0.1:6379> zrank myzset one
    (integer) 0
    #成员four并不存在，因此返回nil。
    redis 127.0.0.1:6379> zrank myzset four
    (nil)
    #获取myzset键中成员的数量。    
    redis 127.0.0.1:6379> zcard myzset
    (integer) 3
    #返回与myzset关联的Sorted-Set中，分数满足表达式1 <= score <= 2的成员的数量。
    redis 127.0.0.1:6379> zcount myzset 1 2
    (integer) 2
    #删除成员one和two，返回实际删除成员的数量。
    redis 127.0.0.1:6379> zrem myzset one two
    (integer) 2
    #查看是否删除成功。
    redis 127.0.0.1:6379> zcard myzset
    (integer) 1
    #获取成员three的分数。返回值是字符串形式。
    redis 127.0.0.1:6379> zscore myzset three
    "3"
    #由于成员two已经被删除，所以该命令返回nil。
    redis 127.0.0.1:6379> zscore myzset two
    (nil)
    #将成员one的分数增加2，并返回该成员更新后的分数。
    redis 127.0.0.1:6379> zincrby myzset 2 one
    "3"
    #将成员one的分数增加-1，并返回该成员更新后的分数。
    redis 127.0.0.1:6379> zincrby myzset -1 one
    "2"
    #查看在更新了成员的分数后是否正确。
    redis 127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 WITHSCORES
    1) "one"
    2) "2"
    3) "two"
    4) "2"
    5) "three"
    6) "3"

   3. ZREVRANGE/ZREVRANGEBYSCORE/ZREVRANK :

 redis 127.0.0.1:6379> del myzset
    (integer) 1
    redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 one 2 two 3 three 4 four
    (integer) 4
    #获取分数满足表达式1 <= score <= 2的成员。
    redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore myzset 1 2
    1) "one"
    2) "two"
    #获取分数满足表达式1 < score <= 2的成员。
    redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore myzset (1 2
    1) "two"
    #-inf表示第一个成员，+inf表示最后一个成员，limit后面的参数用于限制返回成员的自己，
    #2表示从位置索引(0-based)等于2的成员开始，去后面3个成员。
    redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore myzset -inf +inf limit 2 3
    1) "three"
    2) "four"
    #删除分数满足表达式1 <= score <= 2的成员，并返回实际删除的数量。
    redis 127.0.0.1:6379> zremrangebyscore myzset 1 2
    (integer) 2
    #看出一下上面的删除是否成功。
    redis 127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1
    1) "three"
    2) "four"
    #删除位置索引满足表达式0 <= rank <= 1的成员。
    redis 127.0.0.1:6379> zremrangebyrank myzset 0 1
    (integer) 2
    #查看上一条命令是否删除成功。
    redis 127.0.0.1:6379> zcard myzset
    (integer) 0

四、應用範圍：

    1). 可用於一個大型線上遊戲的積分排行榜。每當玩家的分數改變時，可以執行ZADD指令更新玩家的分數，此後再透過ZRANGE指令取得積分TOP TEN的使用者資訊。當然我們也可以利用ZRANK指令透過username來取得玩家的排行資訊。最後我們將組合使用ZRANGE和ZRANK指令快速的獲取和某個玩家積分相近的其他用戶的資訊。

    2). Sorted-Sets類型也可用於建立索引資料。

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