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11.Redis之zset类型

news 2025/7/28 0:29:31

1.zset类型基本介绍

有序描述的是：升序/降序

Set 集合
1.唯一
2. 无序
孙行者,行者孙, 者行孙 =>同一只猴~~
List
有序的
孙行者,行者孙, 者行孙 =>不同的猴~~
zset 中的 member 仍然要求是唯一的!!(score 则可以重复)

排序的规则是啥?

给 zset 中的 member 同时引入了一个属性分数(score)，浮点类型

每个 member 都会安排一个分数
进行排序的时候, 就是依照此处的分数大小来进行升序/降序排序

2.zset相关命令

2.1 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"

2.2 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"

想要包含分数加withscores

修改操作

nx
添加不存在的元素成功了
此时的修改操作失败了
xx
修改成功了
由于有xx修改没有的元素失败了

2.3 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：O(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

2.4 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

2.5 ZREVRANGE（按照降序）

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"

2.6 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)

2.7 zpopmax

删除并返回分数最⾼的 count 个元素。

可以解决top-问题

语法：

ZPOPMAX key [count]

命令有效版本：5.0.0 之后

时间复杂度：O(log(N) * M)

N 是有序集合的元素个数.

count 要删除的元素个数.

此处删除的是最大值 !!! 有序集合,最大值就相当于最后一个元素(尾删)
既然是尾删,为什么我们不把这个最后一个元素的位置特殊记录下来~~ 后续删除不就可以 O(1)了嘛? 省去了查找的过程~~O(logN) =>0(1)
这个事情是有可能的!!
但是很遗憾,目前 redis 并没有这么做~
事实上,redis 的源码中,针对有序集合, 确实是记录了尾部这样的特定位置~~但是在实际删除的时候,并没有用上这个特性,而是直接调用了一个"通用的删除函数"（给定一个 member 的值, 进行查找找到位置之后再删除~~）

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"

2.8 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"

2.9 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"

2.10 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"

2.11 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：O(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)

2.12 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：O(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)

2.13 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：O(1)

返回值：分数。

⽰例：

redis> ZADD myzset 1 "one"

(integer) 1

redis> ZSCORE myzset "one"

"1"

2.14 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：O(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"

2.15 ZREMRANGEBYRANK

按照排序，升序删除指定范围的元素，左闭右闭。

//使用这个下标描述范围进行删除

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"

2.16 ZREMRANGEBYSCORE

按照分数删除指定范围的元素，左闭右闭。

语法：

ZREMRANGEBYSCORE key min max

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"

2.17 ZINCRBY

为指定的元素的关联分数添加指定的分数值。

不光会修改分数内容
也能同时移动元素位置保持整个有序集合仍然是升序的
也可以针对小数进行相关操作

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"

3.集合间操作

3.1 ZINTERSTORE

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>] （以什么规则进行合并，默认求和）

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"

3.2 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：O(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"

4.命令⼩结

命令	时间复杂度
zadd key score member [score member ...]	O(k * log(n))，k 是添加成员的个数，n 是当前有序集合的元素个数
zcard key	O(1)
zscore key member	O(1)
zrank key member zrevrank key member	O(log(n))，n 是当前有序集合的元素个数
zrem key member [member ...]	O(k * log(n))，k 是删除成员的个数，n 是当前有序集合的元素个数
zincrby key increment member	O(log(n))，n 是当前有序集合的元素个数
zrange key start end [withscores] zrevrange key start end [withscores]	O(k + log(n))，k 是获取成员的个数，n 是当前有序集合的元素个数
zcount	O(log(n))，n 是当前有序集合的元素个数
zremrangebyrank key start end	O(k + log(n))，k 是获取成员的个数，n 是当前有序集合的元素个数
zremrangebyscore key min max	O(k + log(n))，k 是获取成员的个数，n 是当前有序集合的元素个数
zinterstore destination numkeys key [key ...]	O(n * k) + O(m * log(m))，n 是输⼊的集合最⼩的元素个数， k 是集合个数, m 是⽬标集合元素个数
zunionstore destination numkeys key [key ...]	O(n) + O(m * log(m))，n 是输⼊集合总元素个数，m 是⽬标集合元素个数

5.zset编码方式

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。

简单来说, 跳表是一个"复杂链表!
查询元素时间复杂度 logN
相比于树形结构,更适合按照范围获取元素~~

6.zset的应用场景

6.1 排行榜系统

最关键的应用场景,排行榜系统
1.微博热搜
2.游戏天梯排行
3. 成绩排行行...

关键要点:
用来排行的"分数"是实时变化的~~

虽然是实时变化,也能够高
效的更新排行~~

使用 zset 来完成上述操作,就非常简单~~
比如游戏天梯排行,
只需要把玩家信息和对应的分数给放到有序集合中即可，
自动就形成了一个排行榜~~
随时可以按照排行(下标),按照分数进行范围查询~~
随着分数发生改变,也可以比较方便的,zincrby 修改分数,排行顺序也能自动调整 (logN)

zset 是一个选择,不是说,非得用 redis 的 zset~~
有些场景确实可以用到有序集合,又不方便使用redis~~ 可以考虑使用其他方式的有序集合~~