NoSQL--Redis 2.4--Sorted Set

一、概述：Sorted-Set是Set的升級版本，在Set的基礎上增加了排序功能。Sorted-Sets對每一個成員都會有一個分數(score)與之關聯，Redis正是通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，盡管Sorted-Sets中的成員必須是唯一的，但是分數(score)卻是可以重復的。
    在Sorted-Set中添加、刪除或更新一個成員都是非常快速的操作，其時間復雜度為集合中成員數量的對數。由于Sorted-Sets中的成員在集合中的位置是有序的，因此，即便是訪問位于集合中部的成員也仍然是非常高效的。事實上，Redis所具有的這一特征在很多其它類型的數據庫中是很難實現的，換句話說，在該點上要想達到和Redis同樣的高效，在其它數據庫中進行建模是非常困難的。

二、應用范圍：

    1、 可以用于一個大型在線游戲的積分排行榜。每當玩家的分數發生變化時，可以執行ZADD命令更新玩家的分數，此后再通過ZRANGE命令獲取積分TOP TEN的用戶信息。當然我們也可以利用ZRANK命令通過username來獲取玩家的排行信息。最后我們將組合使用ZRANGE和ZRANK命令快速的獲取和某個玩家積分相近的其他用戶的信息。
    2、 Sorted-Sets類型還可用于構建索引數據。

三、方法：

1、zadd方法：

ZADD key score member [[score member] [score member] ...]

將一個或多個member元素及其score值加入到有序集key當中。

如果某個member已經是有序集的成員，那么更新這個member的score值，并通過重新插入這個member元素，來保證該member在正確的位置上。

score值可以是整數值或雙精度浮點數。

如果key不存在，則創建一個空的有序集并執行ZADD操作。

當key存在但不是有序集類型時，返回一個錯誤。

對有序集的更多介紹請參見sorted set。

# 添加單個元素

redis> ZADD page_rank 10 google.com
(integer) 1

# 添加多個元素

redis> ZADD page_rank 9 baidu.com 8 bing.com
(integer) 2

redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
1) "bing.com"
2) "8"
3) "baidu.com"
4) "9"
5) "google.com"
6) "10"

# 添加已存在元素，且 score 值不變

redis> ZADD page_rank 10 google.com
(integer) 0

redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES  # 沒有改變
1) "bing.com"
2) "8"
3) "baidu.com"
4) "9"
5) "google.com"
6) "10"

# 添加已存在元素，但是改變 score 值

redis> ZADD page_rank 6 bing.com
(integer) 0

redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES  # bing.com 元素的score值被改變
1) "bing.com"
2) "6"
3) "baidu.com"
4) "9"
5) "google.com"
6) "10"

2、zrem方法：

ZREM key member [member ...]

移除有序集key中的一個或多個成員，不存在的成員將被忽略。

當key存在但不是有序集類型時，返回一個錯誤。

# 測試數據

redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
1) "bing.com"
2) "8"
3) "baidu.com"
4) "9"
5) "google.com"
6) "10"

# 移除單個元素

redis> ZREM page_rank google.com
(integer) 1

redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
1) "bing.com"
2) "8"
3) "baidu.com"
4) "9"

# 移除多個元素

redis> ZREM page_rank baidu.com bing.com
(integer) 2

redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
(empty list or set)

# 移除不存在元素

redis> ZREM page_rank non-exists-element
(integer) 0

3、zincrby方法：

ZINCRBY key increment member

為有序集key的成員member的score值加上增量increment。

你也可以通過傳遞一個負數值increment，讓score減去相應的值，比如ZINCRBY key -5 member，就是讓member的score值減去5。

當key不存在，或member不是key的成員時，ZINCRBY key increment member等同于ZADD key increment member。

當key不是有序集類型時，返回一個錯誤。

score值可以是整數值或雙精度浮點數。

redis> ZSCORE salary tom
"2000"

redis> ZINCRBY salary 2000 tom   # tom加薪啦！
"4000"

4、zscore方法：

ZSCORE key member

返回有序集key中，成員member的score值。

如果member元素不是有序集key的成員，或key不存在，返回nil。

redis> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES # 顯示所有成員及其score值
1) "tom"
2) "2000"
3) "peter"
4) "3500"
5) "jack"
6) "5000"

redis> ZSCORE salary peter   # 注意返回值是字符串
"3500"

5、zcard方法：

ZCARD key

返回有序集key的所有成員個數。

redis > ZADD salary 2000 tom  # 添加一個成員
(integer) 1
redis > ZCARD salary
(integer) 1

redis > ZADD salary 5000 jack # 再添加一個成員
(integer) 1
redis > ZCARD salary
(integer) 2

redis > EXISTS non_exists_key # 對不存在的key進行ZCARD操作
(integer) 0
redis > ZCARD non_exists_key
(integer) 0

6、zcount方法：

ZCOUNT key min max

返回有序集key中，score值在min和max之間(默認包括score值等于min或max)的成員個數。

redis> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES # 顯示所有成員及其score值
1) "jack"
2) "2000"
3) "peter"
4) "3500"
5) "tom"
6) "5000"

redis> ZCOUNT salary 2000 5000   # 計算薪水在2000-5000之間的人數
(integer) 3

redis> ZCOUNT salary 3000 5000   # 計算薪水在3000-5000之間的人數
(integer) 2

7、zrange方法：

ZRANGE key start end [WITHSCORES]

返回有序集key中，指定區間內的成員。

其中成員的位置按score值遞增(從小到大)來排序。

具有相同score值的成員按字典序(lexicographical order)來排列。

如果你需要成員按score值遞減(從大到小)來排列，請使用ZREVRANGE命令。

下標參數start和stop都以0為底，也就是說，以0表示有序集第一個成員，以1表示有序集第二個成員，以此類推。

你也可以使用負數下標，以-1表示最后一個成員，-2表示倒數第二個成員，以此類推。

超出范圍的下標并不會引起錯誤。

比如說，當start的值比有序集的最大下標還要大，或是start > stop時，ZRANGE命令只是簡單地返回一個空列表。

另一方面，假如stop參數的值比有序集的最大下標還要大，那么Redis將stop當作最大下標來處理。

可以通過使用WITHSCORES選項，來讓成員和它的score值一并返回，返回列表以value1,score1, ..., valueN,scoreN的格式表示。

客戶端庫可能會返回一些更復雜的數據類型，比如數組、元組等。

redis > ZADD salary 5000 tom
(integer) 1
redis > ZADD salary 10086 boss
(integer) 1
redis > ZADD salary 3500 jack
(integer) 1

redis > ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES  # 顯示整個有序集成員
1) "jack"
2) "3500"
3) "tom"
4) "5000"
5) "boss"
6) "10086"

redis > ZRANGE salary 1 2 WITHSCORES   # 顯示有序集下標區間1至2的成員
1) "tom"
2) "5000"
3) "boss"
4) "10086"

redis > ZRANGE salary 0 200000 WITHSCORES  # 測試end下標超出最大下標時的情況
1) "jack"
2) "3500"
3) "tom"
4) "5000"
5) "boss"
6) "10086"

redis > ZRANGE salary 200000 3000000 WITHSCORES   # 測試當給定區間不存在于有序集時的情況
(empty list or set)

8、zrank方法：

ZRANK key member

返回有序集key中成員member的排名。其中有序集成員按score值遞增(從小到大)順序排列。

排名以0為底，也就是說，score值最小的成員排名為0。

使用ZREVRANK命令可以獲得成員按score值遞減(從大到小)排列的排名。

redis> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES # 顯示所有成員及其score值
1) "peter"
2) "3500"
3) "tom"
4) "4000"
5) "jack"
6) "5000"

redis> ZRANK salary tom  # 顯示tom的薪水排名，第二
(integer) 1

9、zrevrank方法：

ZREVRANK key member

返回有序集key中成員member的排名。其中有序集成員按score值遞減(從大到小)排序。

排名以0為底，也就是說，score值最大的成員排名為0。

使用ZRANK命令可以獲得成員按score值遞增(從小到大)排列的排名。

redis> ZADD salary 2000 jack
(integer) 1
redis> ZADD salary 5000 tom
(integer) 1
redis> ZADD salary 3500 peter
(integer) 1

redis> ZREVRANK salary peter # peter的工資排第二
(integer) 1
redis> ZREVRANK salary tom   # tom的工資最高
(integer) 0

10、zinterstore方法：

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

計算給定的一個或多個有序集的交集，其中給定key的數量必須以numkeys參數指定，并將該交集(結果集)儲存到destination。

默認情況下，結果集中某個成員的score值是所有給定集下該成員score值之和。

redis > ZADD mid_test 70 "Li Lei"
(integer) 1
redis > ZADD mid_test 70 "Han Meimei"
(integer) 1
redis > ZADD mid_test 99.5 "Tom"
(integer) 1

redis > ZADD fin_test 88 "Li Lei"
(integer) 1
redis > ZADD fin_test 75 "Han Meimei"
(integer) 1
redis > ZADD fin_test 99.5 "Tom"
(integer) 1

redis > ZINTERSTORE sum_point 2 mid_test fin_test
(integer) 3

redis > ZRANGE sum_point 0 -1 WITHSCORES  # 顯式集合內所有成員及其score值
1) "Han Meimei"
2) "145"
3) "Li Lei"
4) "158"
5) "Tom"
6) "199"