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【Redis学习笔记】第二章【2.5】Redis数据类型–sorted_set

飞熊 • • 技术随笔 • 阅读 434

有时候，不是因为你没有能力，也不是因为你缺少勇气，只是因为你付出的努力还太少，所以，成功便不会走向你。而你所需要做的，就是坚定你的梦想，你的目标，你的未来，然后以不达目的誓不罢休的那股劲，去付出你的努力，成功就会慢慢向你靠近。

导读：本篇文章讲解 【Redis学习笔记】第二章【2.5】Redis数据类型–sorted_set，希望对大家有帮助，欢迎收藏，转发！站点地址：www.bmabk.com，来源：原文

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1、sorted_set类型

数据排序有利于数据的有效展示，故在set的存储结构上添加可排序字段score，就构成了sorted_set
在这里插入图片描述

2、sorted_set类型数据的基本操作

  • 添加数据
    zadd key score1 member1 [score2 member2]
  • 获取全部数据
    zrange key start stop [withscores] //升序
    zrevrange key start stop [withscores] //反转(降序)
  • 删除数据
    zrem key memeber [member …]
  • 按条件获取数据
    zrangebyscore key min max [withscores] [limit] //limit即控制显示几行，用于分页
    zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit]
  • 条件删除数据
    zremrangebyrank key start stop //按索引删除
    zremrangebyscore key min max //按值的范围区间删除
  • 获取集合数据的总量
    zcard key
    zcount key min max
  • 集合交并操作
    zinterstore destination numkeys key [key ……] //numkeys为要合并的集合数量
    zunionstore destination numkeys key [key ……]

记忆Tip:

  • min与max用于限定搜索查询的条件，作用于值
  • start与stop用于限定查询范围，作用于索引，表示开始和结束索引
  • offset与count用于限定查询范围，作用于查询结果，表示开始位置和数据总量

举例：

127.0.0.1:6379> zadd scores 100 ls 60 ww 47 zl
(integer) 3

127.0.0.1:6379> zrange scores 0 -1
1) "zl"
2) "ww"
3) "ls"
127.0.0.1:6379> zrange scores 0 -1 withscores
1) "zl"
2) "47"
3) "ww"
4) "60"
5) "ls"
6) "100"      //升序，带score值

127.0.0.1:6379> zrangebyscore scores 40 100 withscores limit 0 2
1) "zl"
2) "47"
3) "ww"
4) "60"      //显示两行，最后是2，但注意前面写的是0，limit 0 2

127.0.0.1:6379> zremrangebyrank scores 0 1 //索引0 1，删除两行
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange scores 0 -1 withscores
1) "ls"
2) "100"

集合交并的举例：

127.0.0.1:6379> zadd s1 50 aa 60 bb 70 cc
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zadd s2 60 aa 40 bb 90 dd
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zadd s3 70 aa 20 bb 100 dd
(integer) 3

127.0.0.1:6379> zinterstore ss 3 s1 s2 s3
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange ss 0 -1 withscores
1) "bb"
2) "120"
3) "aa"
4) "180"  //注意这里是把共同member的score加起来了

//也可不加，取最值，help zinterstore可看参数
127.0.0.1:6379> zinterstore sss 3 s1 s2 s3 aggregate max
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange sss 0 -1 withscores
1) "bb"
2) "60"
3) "aa"
4) "70"

3、sorted_set 类型数据的扩展操作

  • 获取数据对应的索引（排名）
    zrank key member
    zrevrank key member
  • score值获取与修改
    zscore key member
    zincrby key increment member

举例：

127.0.0.1:6379> zadd movies 1000 A 2000 B 10000 C
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zrank movies A
(integer) 0    //索引为0.排名为1

127.0.0.1:6379> zscore movies C
"10000"
127.0.0.1:6379> zincrby movies 1 C
"10001"

注***

  • score保存的数据存储空间是64位，如果是整数范围是-9007199254740992~9007199254740992
  • core保存的数据也可以是一个双精度的double值，基于双精度浮点数的特征，可能会丢失精度
  • sorted_set 底层存储还是基于set结构的，因此数据不能重复，如果重复添加相同的数据，score值将被反复覆盖，保留最后一次修改的结果
7.0.0.1:6379> zadd test 11 m
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd test 22 m  //同一个member
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrange test 0 -1 withscores
1) "m"
2) "22"

4、sorted_set类型的应用场景

实现计数器组合排序功能对应的排名

实际场景：

  • 票选广东十大杰出青年，各类综艺选秀海选投票
  • 各类资源网站TOP10（电影，歌曲，文档，电商，游戏等）

在这里插入图片描述

存成sorted_set，使用zrank和zrevrank完成排名。

sorted_set实现时效性任务管理

业务场景：
各种平台的VIP，当VIP体验到期后，如果有效管理此类信息？

实现思路：
将到期处理时间记录为score值，按照排序功能排序，记录下一个要处理的时间，对于到期任务，移除redis中的记录，并更新下一个要处理的任务的时间。为提升性能，可将其分为多个sorted_set存储，如1小时内，1天内，周内，月内，季内，将即将操作的若干个任务纳入到1小时内处理的队列中。

获取当前系统时间：
time

实现指令：

127.0.0.1:6379> time 
1) "1660486886"   //秒
2) "875524"

127.0.0.1:6379> zadd vip 1660486900 uid:001
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd vip 1660486999 uid:002
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd vip 1700000000 uid:9527
(integer) 1

127.0.0.1:6379> zrange vip 0 -1 withscores
1) "uid:001"
2) "1660486900"
3) "uid:002"
4) "1660486999"
5) "uid:9527"
6) "1700000000"

127.0.0.1:6379> zrem vip uid:001
(integer) 1

sorted_set实现带有权重的任务管理

业务场景：
对于形成任务队列或消息队列的待处理消息，对于优先级高的任务要保障其被优先处理，即实现任务的权重管理。

实现思路：
用score记录每个任务的权重值

实现指令：

127.0.0.1:6379> zadd tasks 4 order:id:001
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd tasks 1 order:id:002
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd tasks 9 order:id:003
(integer) 1

127.0.0.1:6379> zrevrange tasks 0 -1 withscores
1) "order:id:003"
2) "9"
3) "order:id:001"
4) "4"
5) "order:id:002"
6) "1"

127.0.0.1:6379> zrevrange tasks 0 0 withscores //0 0拿出第一个要优先处理的
1) "order:id:003"
2) "9"
127.0.0.1:6379> zrem tasks order:id:003  //这里有操作原子性的问题，等在事务中优化
(integer) 1

注意：
为了实现按位比对score，整体score长度必须是统一的，不足位补0。第一排序规则首
位不得是0。

至此，五种Redis数据类型完结！

5、Redis数据类型综合练习

例1：Redis用于按次结算的服务控制

业务场景：

对于下图服务，可免费试用，但试用用户每分钟只能最多试用十次，业务次数如何实现控制？

在这里插入图片描述
解决方案：

  • 设计计数器，记录调用次数，以用户id为key，试用次数为value
  • 在调用前获取试用次数，判断是否超过限制次数，若未超，每次试用调用次数+1，若调用失败了，则回退一次，计数-1
  • 对计数器设置生命周期，如1秒/分钟，自动清空周期内试用的次数。
    在这里插入图片描述
//setex设置数据具有指定的生命周期
127.0.0.1:6379> setex uid:001 60 1 //设置时间为60s
OK
127.0.0.1:6379> get uid:001
"1"
127.0.0.1:6379> incr uid:001 //调用次数加1
(integer) 2
//代码逻辑层判断是否超过10次

一分钟后：
127.0.0.1:6379> get uid:001
(nil)

方案改良：

每次调用前都判断一次试用次数是否超过限制，很繁琐，利用incr操作超过最大值抛异常的特点代替繁琐的每次判断，新方案如下：

  • 判断是否为nil，若是，设置为Max次数，若不是则计数+1，业务调用失败，计数-1
  • 当incr到最大值，抛异常，视为达到上限

在这里插入图片描述

实现指令：

//利用string类型中的上限9223372036854775807
127.0.0.1:6379> setex uid:9527 60 9223372036854775805
OK

127.0.0.1:6379> incr uid:9527
(integer) 9223372036854775806
127.0.0.1:6379> incr uid:9527
(integer) 9223372036854775807

127.0.0.1:6379> incr uid:9527
(error) ERR increment or decrement would overflow

例2：Redis 应用于基于时间顺序的数据操作

业务场景：

使用微信的过程中，当微信接收消息后，会默认将最近接收的消息置顶，信息的排序会不停的交替。

场景分析：

假设100是自己的手机，200、300、400是给我发消息的手机，其中400、500手机用户是置顶好友。300发消息后，其不是置顶好友，存于list普通
在这里插入图片描述

400发消息：
在这里插入图片描述
200发消息：

在这里插入图片描述
200再发消息（第二次发了），则先把已存入list的200删了，再存入一个200，这里由于200本就在最末尾，这么做的目的和效果不明显，继续往下：
在这里插入图片描述
300再发消息，把原300覆盖，再加入新发的300
在这里插入图片描述
这样，往出来取信息展现给用户的时候，除去置顶list，就是300先出来，这也符合微信特点：新发的消息在最前面！！！
在这里插入图片描述

实现思路：

  • 依赖list类型的数据具有顺序的特征，将置顶会话和普通会话分别存入两个list管理
  • 多个相同id发出的消息反复入栈会出现问题，在入栈之前无论是否具有当前id对应的消息，先删除对应id（lrem、lpush）
  • 用户查看完成后，清空list

6、Redis所有数据类型的应用场景整理

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