NoSQL--Redis 2.4--Sorted Set

一、概述：Sorted-Set是Set的升级版本，在Set的基础上增加了排序功能。Sorted-Sets对每一个成员都会有一个分数(score)与之关联，Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。然而需要额外指出的是，尽管Sorted-Sets中的成员必须是唯一的，但是分数(score)却是可以重复的。
    在Sorted-Set中添加、删除或更新一个成员都是非常快速的操作，其时间复杂度为集合中成员数量的对数。由于Sorted-Sets中的成员在集合中的位置是有序的，因此，即便是访问位于集合中部的成员也仍然是非常高效的。事实上，Redis所具有的这一特征在很多其它类型的数据库中是很难实现的，换句话说，在该点上要想达到和Redis同样的高效，在其它数据库中进行建模是非常困难的。

二、应用范围：

    1、 可以用于一个大型在线游戏的积分排行榜。每当玩家的分数发生变化时，可以执行ZADD命令更新玩家的分数，此后再通过ZRANGE命令获取积分TOP TEN的用户信息。当然我们也可以利用ZRANK命令通过username来获取玩家的排行信息。最后我们将组合使用ZRANGE和ZRANK命令快速的获取和某个玩家积分相近的其他用户的信息。
    2、 Sorted-Sets类型还可用于构建索引数据。

三、方法：

1、zadd方法：

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

将一个或多个member元素及其score值加入到有序集key当中。

如果某个member已经是有序集的成员，那么更新这个member的score值，并通过重新插入这个member元素，来保证该member在正确的位置上。

score值可以是整数值或双精度浮点数。

如果key不存在，则创建一个空的有序集并执行ZADD操作。

当key存在但不是有序集类型时，返回一个错误。

对有序集的更多介绍请参见sorted set。

# 添加单个元素

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

# 添加多个元素

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 值不变

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

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

# 添加已存在元素，但是改变 score 值

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

redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES  # bing.com 元素的score值被改变
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中的一个或多个成员，不存在的成员将被忽略。

当key存在但不是有序集类型时，返回一个错误。

# 测试数据

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

# 移除单个元素

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"

# 移除多个元素

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

为有序集key的成员member的score值加上增量increment。

你也可以通过传递一个负数值increment，让score减去相应的值，比如ZINCRBY key -5 member，就是让member的score值减去5。

当key不存在，或member不是key的成员时，ZINCRBY key increment member等同于ZADD key increment member。

当key不是有序集类型时，返回一个错误。

score值可以是整数值或双精度浮点数。

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，成员member的score值。

如果member元素不是有序集key的成员，或key不存在，返回nil。

redis> ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES # 显示所有成员及其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的所有成员个数。

redis > ZADD salary 2000 tom  # 添加一个成员
(integer) 1
redis > ZCARD salary
(integer) 1

redis > ZADD salary 5000 jack # 再添加一个成员
(integer) 1
redis > ZCARD salary
(integer) 2

redis > EXISTS non_exists_key # 对不存在的key进行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之间(默认包括score值等于min或max)的成员个数。

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

redis> ZCOUNT salary 2000 5000   # 计算薪水在2000-5000之间的人数
(integer) 3

redis> ZCOUNT salary 3000 5000   # 计算薪水在3000-5000之间的人数
(integer) 2

7、zrange方法：

ZRANGE key start end [WITHSCORES]

返回有序集key中，指定区间内的成员。

其中成员的位置按score值递增(从小到大)来排序。

具有相同score值的成员按字典序(lexicographical order)来排列。

如果你需要成员按score值递减(从大到小)来排列，请使用ZREVRANGE命令。

下标参数start和stop都以0为底，也就是说，以0表示有序集第一个成员，以1表示有序集第二个成员，以此类推。

你也可以使用负数下标，以-1表示最后一个成员，-2表示倒数第二个成员，以此类推。

超出范围的下标并不会引起错误。

比如说，当start的值比有序集的最大下标还要大，或是start > stop时，ZRANGE命令只是简单地返回一个空列表。

另一方面，假如stop参数的值比有序集的最大下标还要大，那么Redis将stop当作最大下标来处理。

可以通过使用WITHSCORES选项，来让成员和它的score值一并返回，返回列表以value1,score1, ..., valueN,scoreN的格式表示。

客户端库可能会返回一些更复杂的数据类型，比如数组、元组等。

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  # 显示整个有序集成员
1) "jack"
2) "3500"
3) "tom"
4) "5000"
5) "boss"
6) "10086"

redis > ZRANGE salary 1 2 WITHSCORES   # 显示有序集下标区间1至2的成员
1) "tom"
2) "5000"
3) "boss"
4) "10086"

redis > ZRANGE salary 0 200000 WITHSCORES  # 测试end下标超出最大下标时的情况
1) "jack"
2) "3500"
3) "tom"
4) "5000"
5) "boss"
6) "10086"

redis > ZRANGE salary 200000 3000000 WITHSCORES   # 测试当给定区间不存在于有序集时的情况
(empty list or set)

8、zrank方法：

ZRANK key member

返回有序集key中成员member的排名。其中有序集成员按score值递增(从小到大)顺序排列。

排名以0为底，也就是说，score值最小的成员排名为0。

使用ZREVRANK命令可以获得成员按score值递减(从大到小)排列的排名。

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

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

9、zrevrank方法：

ZREVRANK key member

返回有序集key中成员member的排名。其中有序集成员按score值递减(从大到小)排序。

排名以0为底，也就是说，score值最大的成员排名为0。

使用ZRANK命令可以获得成员按score值递增(从小到大)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的工资排第二
(integer) 1
redis> ZREVRANK salary tom   # tom的工资最高
(integer) 0

10、zinterstore方法：

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

计算给定的一个或多个有序集的交集，其中给定key的数量必须以numkeys参数指定，并将该交集(结果集)储存到destination。

默认情况下，结果集中某个成员的score值是所有给定集下该成员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  # 显式集合内所有成员及其score值
1) "Han Meimei"
2) "145"
3) "Li Lei"
4) "158"
5) "Tom"
6) "199"