一、有序集合对象概述
- 它保留了集合不能有重复成员的特性， 但不同的是，有序集合中的元素可以排序。但是它和列表使用索引下标作为排序依据不同的是，它给每个元素设置一个分数（score）作为排序的依据
- 如下图所示，该有序集合包含kris、mike、frank、tim、martin、tom， 它们的分数分别是1、91、200、220、250、251，有序集合提供了获取指定 分数和元素范围查询、计算成员排名等功能，合理的利用有序集合，能帮助我们在实际开发中解决很多问题
- 特点：
- 有序集合中的键被称为“成员”，成员的值成为“分值”，分值必须为浮点数
- 散列只能通过键访问元素。但是有序集合既可以通过键访问元素，也可以根据分值以及分值的排列顺序来访问元素的结构
- 和散列一样，都是用于存储键值对，键值不允许重复
- 与散列的不同：
- 下图列出了列表、集合和有序集合三者的异同点：
二、命令
命令
- zadd：添加成员。返回结果代表成功添加成员的个数
- 有关zadd命令有两点需要注意：
- nx：member必须不存在，才可以设置成功，用于添加
- xx：member必须存在，才可以设置成功，用于更新
- ch：返回此次操作后，有序集合元素和分数发生变化的个数
- incr：对score做增加，相当于后面介绍的zincrby
- Redis3.2为zadd命令添加了nx、xx、ch、incr四个选项：
- 有序集合相比集合提供了排序字段，但是也产生了代价，zadd的时间复杂度为O(log(n))，sadd的时间复杂度为O(1)
- zcard：计算成员个数。时间复杂度为O(1)
- zscore：计算某个成员的分数。如果成员不存在则返回nil
- zrank、zrevrank：计算成员排名。zrank是从分数从低到高返回排名，zrevrank反之。排名从0开始
- zrem：删除成员。返回结果为成功删除的个数
- zincrby：增加成员的分数
- zrange、zrevrange：返回指定排名范围的成员
- 有序集合是按照分值排名的，zrange是从低到高返回，zrevrange反之
- 如果加上withscores选项，同时会返 回成员的分数
- zrangebyscore、zrevrangebyscore：返回指定分数范围的成员
- 其中zrangebyscore按照分数从低到高返回，zrevrangebyscore反之
- [limit offset count]选项可以限制输出的起始位置和个数
- 同时min和max还支持开区间（小括号）和闭区间（中括号），-inf和 +inf分别代表无限小和无限大
- zcount：返回指定分数范围成员个数
- zremrangebyrank：删除指定排名内的升序元素
- zremrangebyscore：删除指定分数范围的成员
集合间的操作
- 将下图的两个有序集合导入到Redis中：
- zinterstore：交集。参数如下：
- destination：交集计算结果保存到这个键
- numkeys：需要做交集计算键的个数
- key[key...]：需要做交集计算的键
- weights weight[weight...]：每个键的权重，在做交集计算时，每个键中 的每个member会将自己分数乘以这个权重，每个键的权重默认是1
- aggregate sum|min|max：计算成员交集后，分值可以按照sum（和）、 min（最小值）、max（最大值）做汇总，默认值是sum
- 下面操作对user：ranking：1和user：ranking：2做交集，weights和 aggregate使用了默认配置，可以看到目标键user：ranking：1_inter_2对分值 做了sum操作：
- 如果想让user：ranking：2的权重变为0.5，并且聚合效果使用max，可以 执行如下操作：
- zunionstore：并集。该命令的所有参数和zinterstore是一致的，只不过是做并集计算
- 例如 下面操作是计算user：ranking：1和user：ranking：2的并集，weights和 aggregate使用了默认配置，可以看到目标键user：ranking：1_union_2对分值 做了sum操作：
- 下图给出了有序集合命令的复杂度：
命令 | 时间复杂度 |
zadd keyscoremember[scoremember...] | O(kXlo())，k是添加成员的个数，”是当前有序 集合成员个数 |
zcard key | 0(1) |
zscore key member | 0(1). |
zrank key member arevrank key member | 0(og()，”是当前有序集合成员个数 |
rem key member[member...1 | 0(k*1og())，k是删除成员的个数，"是当前有序集 合成员个数 |
zincrby key increment member | O(log(m))，”是当前有序集合成员个数 |
zrange key start end[withscores] zrevrange key start end[withscores] | O(log(m)+k),k是要获取的成员个数，η是当前有 序集合成员个数 |
zrangebyscore key min max[withscores] zrevrangebyscore key max min[withscores] | 0(log(m)+k),k是要获取的成员个数，η是当前有 序集合成员个数 |
zcount | 0(log(n))，"是当前有序集合成员个数 |
zremrangebyrank key start end | O(log(m)+k),k是要删除的成员个数，”是当前有 序集合成员个数 |
zremrangebyscore key min max | O(log(n)+k),k是要删除的成员个数，是当前有 序集合成员个数 |
zinterstore destinationnum keys key[key...1 | (n*k)+0O(m*log(m))，”是成员数最小的有序集合成 员个数，k是有序集合的个数，m是结果集中成员个数 |
zunionstore destinationnum keys key[key...] | 0()+O(m*log(m)),”是所有有序集合成员个数和, m是结果集中成员个数 |
三、内部编码
- 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-ziplistentries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（跳跃表）：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的读写效率会下降
演示说明
- 当元素个数较少且每个元素较小时，内部编码为skiplist：
- 当元素个数超过128个，内部编码变为ziplist
- 当某个元素大于64字节时，内部编码也会变为skiplist:
四、应用场景
排行榜
- 有序集合比较典型的使用场景就是排行榜系统。例如游戏里经常要对用户的副本关卡得分，声望，战力，段位等做排行榜，榜单的维度可能是多个方面的：按照等级，最后分数更新时间。本节使用等级这个维度，记录每天用户副本星级的排行榜。主要需要实现以下4个功能
- ①添加玩家星级。例如玩家mike打副本胜利获得了3颗星，可以使用有序集合的zadd和zincrby功能：
- 如果之后再获得一个星星，可以使用zincrby：
- ②取消用户星级排行信息。由于各种原因（例如用户注销、用户作弊）需要将用户删除，此时需要 将用户从榜单中删除掉，可以使用zrem。例如删除成员tom：
- ③展示获取前十名用户。此功能使用zrevrange命令实现：
- ④展示用户信息以及用户分数。此功能将用户名作为键后缀，将用户信息保存在哈希类型中，至于用户的分数和排名可以使用zscore和zrank两个功能：
时间线
- 在互联网上，有很多网站都会根据内容的发布时间来对内容进行排序，比如：
- 博客系统会按照文章发布时间的先后，把最近发布的文章放在前面，而发布时间较早的文章则放 在后面，这样访客在浏览博客的时候，就可以先阅读最新的文章，然后再阅读较早的文章
- 新闻网站会按照新闻的发布时间，把最近发生的新闻放在网站的前面，而早前发生的新闻则放在网站的后面，这样当用户访问该网站的时候，就可以第一时间查看到最新的新闻报道
- 诸如微博和Twitter 这样的微博客都会把用户最新发布的消息放在页面的前面，而稍早之前发布的 消息则放在页面的后面，这样用户就可以通过向后滚动网页，查看最近一段时间自己关注的人都发表了哪些动态
