有序集合(Sorted Set)是Redis一個(gè)很重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它用來(lái)保存需要排序的數(shù)據(jù)。例如排行榜，一個(gè)班的語(yǔ)文成績(jī)，一個(gè)公司的員工工資，一個(gè)論壇的帖子等。有序集合中，每個(gè)元素都帶有score（權(quán)重），以此來(lái)對(duì)元素進(jìn)行排序。它有三個(gè)元素：key、member和score。以語(yǔ)文成績(jī)?yōu)槔?，key是考試名稱（期中考試、期末考試等），member是學(xué)生名字，score是成績(jī)。

有序集合有兩大基本用途：排序和聚合，以下用幾個(gè)例子分別說(shuō)明。

排序

假設(shè)老師需要處理期中考試的語(yǔ)文成績(jī)，他做的第一件事是將學(xué)生成績(jī)錄入系統(tǒng)。

  Li Lei成績(jī)70分
  127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 70 "Li Lei"
  (integer) 1

  Han Meimei成績(jī)70分
  127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 70 "Han Meimei"
  (integer) 1

  tom成績(jī)99.5分
  127.0.0.1:6379> ZADD mid_test 99.5 "Tom"
  (integer) 1

排行榜

有序集合天然就是做排行榜的利器。只需將帶score的member塞到有序集合里，就可以正序或倒序取出數(shù)據(jù)。這要用到ZREVRANGE（倒序）和ZRANGE（正序）。

  分?jǐn)?shù)排行榜
  127.0.0.1:6379> ZREVRANGE mid_test 0 -1 WITHSCORES
  1) "Tom"
  2) "99.5"
  3) "Li Lei"
  4) "70"
  5) "Han Meimei"
  6) "70"

分段統(tǒng)計(jì)

有序集合還支持按score區(qū)間來(lái)查詢：ZREVRANGEBYSCORE為倒序查詢，ZRANGEBYSCORE為正序。例如要知道90分以上的學(xué)霸：

  127.0.0.1:6379> ZREVRANGEBYSCORE mid_test 100 90 WITHSCORES
  1) "Tom"
  2) "99.5"

聚合

有序集合，其本質(zhì)是集合，當(dāng)然會(huì)有交集（ZINTERSTORE）和并集（ZUNIONSTORE）運(yùn)算。

交集和并集

交集

ZINTERSTORE取所有集合的交集。以兩個(gè)集合A和B為例，要取交集C，是這樣的邏輯：

• A和B中共有的member，會(huì)加入到C中，其score等于A、B中score之和。
• 不同時(shí)在A和B的member，不會(huì)加到C中。

某班又進(jìn)行了期末考試，同時(shí)來(lái)了個(gè)新同學(xué)Jerry。

  127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 88 "Li Lei"
  (integer) 1
  127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 75 "Han Meimei"
  (integer) 1
  127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 99.5 "Tom"
  (integer) 1
  127.0.0.1:6379> ZADD fin_test 100 "Jerry"
  (integer) 1

老師要按期中考試和期末考試的總成績(jī)來(lái)排座位，就對(duì)mid_test和fin_test做了個(gè)交集。

  127.0.0.1:6379> ZINTERSTORE sum_point 2 mid_test fin_test
  (integer) 3
  127.0.0.1:6379> ZREVRANGE sum_point 0 -1 WITHSCORES
  1) "Tom"
  2) "199"
  3) "Li Lei"
  4) "158"
  5) "Han Meimei"
  6) "145"

結(jié)果顯示了學(xué)生的總成績(jī)。
但結(jié)果中沒(méi)有新來(lái)的Jerry同學(xué)（盡管TA考了100分）。這是坑一。

并集

ZUNIONSTORE計(jì)算所有集合的并集。以兩個(gè)集合A和B為例，要取并集C，是這樣的邏輯：

• A的所有member會(huì)加到C中，其score與A中相等
• B的所有member會(huì)加到C中，其score與B中相等
• A和B中共有的member，其score等于A、B中score之和。

假設(shè)某公司要核算工資總支出，先由各部門(mén)獨(dú)自核算，再由財(cái)務(wù)統(tǒng)一處理。

程序員工資

  127.0.0.1:6379> zadd programmer 2000 peter
  (integer) 1
  127.0.0.1:6379> zadd programmer 3500 jack
  (integer) 1
  127.0.0.1:6379> zadd programmer 5000 tom
  (integer) 1

經(jīng)理工資

  127.0.0.1:6379> zadd manager 2000 herry
  (integer) 1
  127.0.0.1:6379> zadd manager 3500 mary
  (integer) 1
  127.0.0.1:6379> zadd manager 4000 tom
  (integer) 1

財(cái)務(wù)統(tǒng)一處理。

  127.0.0.1:6379> zunionstore salary 2 programmer manager
  (integer) 5
  127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -1 withscores
   1) "herry"
   2) "2000"
   3) "peter"
   4) "2000"
   5) "jack"
   6) "3500"
   7) "mary"
   8) "3500"
   9) "tom"
  10) "9000"

結(jié)果顯示了總工資支出情況。

但結(jié)果中程序員tom和經(jīng)理tom是兩個(gè)人，但工資算在了一起。這是坑二。

避免踩坑

還記得上面說(shuō)的坑一和坑二嗎？

坑一：

當(dāng)進(jìn)行ZINTERSTORE操作時(shí)，如果進(jìn)行聚合操作的源集合中元素不同，則聚合后的結(jié)果集僅為交集。如果發(fā)現(xiàn)聚合后少了一些元素，請(qǐng)查看源集合元素是否相同。

坑二：

當(dāng)進(jìn)行ZUNIONSTORE操作時(shí)，如果進(jìn)行聚合操作的源集合中有相同元素，則聚合后的結(jié)果集中，相同元素的score等于源集合元素的score之和。如果發(fā)現(xiàn)聚合后某些元素的score異常，請(qǐng)查看源集合是否有相同元素。

我踩過(guò)的坑：

做用戶的feed（timeline）時(shí)，需要將我關(guān)注的人和我自己發(fā)表的信息聚合起來(lái)。

timeline & feed

應(yīng)該用ZUNIONSTORE將所有信息聚合到一起。

后來(lái)有用戶反饋說(shuō)timeline排序錯(cuò)誤，自己發(fā)表發(fā)布的信息永遠(yuǎn)在最上面。后來(lái)查明原因，由于早期的bug，自己竟然可以關(guān)注自己，導(dǎo)致關(guān)注人和自己重復(fù)聚合。踩到了坑二。

為什么踩坑

以坑二為例，為什么有相同元素時(shí)，score就會(huì)變成原來(lái)元素的和？

因?yàn)閆INTERSTORE和ZUNIONSTORE有個(gè)參數(shù)為AGGREGATE，表示結(jié)果集的聚合方式，可取SUM、MIN、MAX其中之一。默認(rèn)值為SUM。

所以不指定聚合方式時(shí)，缺省值為SUM，即求和。

<blockquote>
默認(rèn)使用的參數(shù) SUM ，可以將所有集合中某個(gè)成員的 score 值之 和 作為結(jié)果集中該成員的 score 值；使用參數(shù) MIN ，可以將所有集合中某個(gè)成員的 最小 score 值作為結(jié)果集中該成員的 score 值；而參數(shù) MAX 則是將所有集合中某個(gè)成員的 最大 score 值作為結(jié)果集中該成員的 score 值。
</blockquote>

文檔如上。

有序集合之總結(jié)

使用場(chǎng)景：排行榜，有序列表，聚合；

算法復(fù)雜度：

• 增刪：O(M*log(N))， N 為有序集的基數(shù)， M 為被成功操作（新增、移除）的成員的數(shù)量。
• 查詢：O(log(N)+M)， N 為有序集的基數(shù)，而 M 為結(jié)果集的基數(shù)。
• 聚合：O(N)+O(M log(M))， N 為給定有序集基數(shù)的總和， M 為結(jié)果集的基數(shù)。
• 總數(shù)：O(1)

注意事項(xiàng)：

• ZINTERSTORE操作時(shí),如果發(fā)現(xiàn)聚合后少了一些元素，請(qǐng)查看源集合元素是否相同。
• ZUNIONSTORE操作時(shí),如果發(fā)現(xiàn)聚合后某些元素的score異常，請(qǐng)查看源集合是否有相同元素。

博客鏈接：http://spetacular.github.io/2015/11/01/redis-zunionstore-tip.html