文章目录

• 简介
• zset的常用命令
• zset结构分析
• ziplist
• dict
• skiplist

最近工作中使用了redis的zset数据结构，为了能够熟练清晰的运用这个数据结构，总结如下。

简介

zset是一个有序集合，每一个成员有一个分数与之对应，成员不可以重复，但是分实时可以重复的，zset会自动用分数对成员进行排序。

zset的常用命令

1.zadd添加语句

zadd key score member
//添加一条key为rank，score为1，member为yc的数据
zadd rank 1 yc

2.查看zset集合的成员个数

zcard key
//查看key为rank的集合内成员个数
zcard rank

3.查看zset置顶范围的成员，withscores为输出结果带分数。

zrange key start  end
//获取从0到10的rank的member
zrange rank 0 10
//获取rank所有的member
zrange rank 0 -1
//输出带分数的结果
zrange rank 0 -1 withscores

4.获取zset成员的下标位置。

zrank key member
//查看member为yc的成员在key为rank集合的位置
zrank rank yc

5.获取zset集合指定分数之间的成员个数

zcount key start end
//获取rank分数值在[1,3]之内的值
zcount rank 1 3

6.删除集合中一个或者多个成员

zrem key member...
//删除rank中值为yc和qj的两个成员
zrem rank yc qj  

7.获取指定的分数

zscore key member
//获取rank中tom的分数
zscore rank tom 

8.为指定成员的分数进行增减操作，负值为减，正值为加。zincrby

zincrby key score member
//为tom的分数值加3
zincrby rank 3 tom

9.根据指定分数的范围获取值，zrangebyscore

zrangebyscore key start end
//获取rank中[0,9]范围内的对象
zrangebyscore rank 0 9 

10.倒叙，原本默认的zset排序是从小到大按分数排序，有的场景需要用到倒叙 zrerange，zrerangebyscore

zrerange key start  end
zrerangebyscore key start end
//获取rank中[0,9]范围内的对象，倒叙
zrerangebyscore rank 0 9 
//获取从0到10的rank的member，以score倒叙
zreange rank 0 10

11.根据坐标，分数范围删除数据。zremrangebyscore，zremrangebyrank

zremrangebyscore key start end
zrenrabfebyrank key start end
//删除key为rank,分数范围在[0,8]的成员
zremrangebyscore rank 0 8
//删除key为rank，坐标范围在[0,2]的成员
zremrangebyrank rank 0 2 

zset结构分析

zset对象的编码可以似乎ziplist也可以是skiplist，所以先来理解一下这两个结构体
实现场景
当数据较少时，sorted set是由一个ziplist来实现的。
当数据多的时候，sorted set是由一个dict + 一个skiplist来实现的。简单来讲，dict用来查询数据到分数的对应关系，而skiplist用来根据分数查询数据（可能是范围查找）。
实现原因
ziplist节省内存，但是增删改查等操作较慢，而skiplist正好相反，增删改查非常快，但是相比ziplist会占用更多内存。redis在保存zset时按如下的规则进行选择：
当元素个数超过128或最大元素的长度超过64时用skiplist，其他情况下用ziplist，每次对zset进行插入、删除元素时都会重新判断是否需要转换保存格式。

ziplist

简介
ziplist是一个经过特殊编码的双向链表，它的设计目标就是为了提高存储效率。ziplist可以用于存储字符串或整数，其中整数是按真正的二进制表示进行编码的，而不是编码成字符串序列。它能以O(1)的时间复杂度在表的两端提供push和pop操作。
ziplist和普通双向链表的区别:
一个普通的双向链表，链表中每一项都占用独立的一块内存，各项之间用地址指针（或引用）连接起来。这种方式会带来大量的内存碎片，而且地址指针也会占用额外的内存。而ziplist却是将表中每一项存放在前后连续的地址空间内，一个ziplist整体占用一大块内存。它是一个表（list），但其实不是一个链表（linked list）。

dict

Redis的字典是用哈希表实现的，一个哈希表里面有多个哈希表节点，每个节点表示字典的一个键值对。

skiplist

简介
本质是一种查找结构，用于解决算法中的查找问题，根据给定的key快速查找到它所在位置，是对有序链表的优化，查找的效率一般为O(logn)。
例子
1.在普通有序链表中查找一个数据，我们要从头查找，时间复杂度是O(n)
2.在普通链表之上，若我们隔一个，生成一个新的链表，这样如果我要查找23流程如下
2.1 23首先和7比较，再和19比较，比它们都大，继续向后比较。
2.2 但23和26比较的时候，比26要小，因此回到下面的链表（原链表），与22比较。
2.3 比22要大，沿下面的指针继续向后和26比较。23比26小，说明待查数据23在原链表中不存在，而且它的插入位置应该在22和26之间。
由于新增的指针，我们不需要跟链表中每个节点进行比较，而是先跳跃着比较，缩小比较范围，再进行查找增加了查找的效率，在二层之上，我们还可以添加三层，四层，skiplist正式由此启发而诞生的数据结构。
为了插入节点方便，skiplist不要求上下相邻两层链表之间的节点个数有严格的对应关系，而是针对每个节点随机出一个层数，以下是一个skiplist生成的过程。

举例子，若要在这样的跳表查找23，流程如下

参考文章:
http://zhangtielei.com/posts/blog-redis-skiplist.htm
http://zhangtielei.com/posts/blog-redis-ziplist.html
https://blog.csdn.net/QJYWYGQJYWYG/article/details/92847077
https://blog.csdn.net/cxc576502021/article/details/82974940