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Redis 有序集合（Zset / Sorted Set）

news 2026/5/26 19:37:52

Redis 有序集合（Zset / Sorted Set）

Redis 有序集合（Zset / Sorted Set）完整笔记

一、Zset 简介

Redis 有序集合 Zset 与普通集合 Set 类似，是不包含重复元素的字符串集合。

核心区别：

每个成员都关联一个 score（评分），集合会按照 score 从小到大排序。
成员是唯一的，但 score 可以重复。
因为元素有序，所以可以快速根据 score 或位置（排名）获取一个范围的元素。
底层类似 Java 中的 Map<String, Double>（存储 value-score 映射），又类似 TreeSet（按 score 排序）。

二、常用命令

命令	语法	作用
`zadd`	`zadd <key> <score1> <value1> <score2> <value2> ...`	将一个或多个成员及其 `score` 值加入有序集合
`zrange`	`zrange <key> <start> <stop> [WITHSCORES]`	返回集合中索引在 `[start, stop]` 之间的元素；`WITHSCORES` 会同时返回 `score`
`zrangebyscore`	`zrangebyscore <key> <min> <max> [WITHSCORES] [LIMIT offset count]`	返回 `score` 介于 `min` 和 `max` 之间的成员，按 `score` 升序排列
`zrevrangebyscore`	`zrevrangebyscore <key> <max> <min> [WITHSCORES] [LIMIT offset count]`	与 `zrangebyscore` 类似，改为按 `score` 降序排列
`zincrby`	`zincrby <key> <increment> <value>`	为元素的 `score` 加上指定增量（可正可负）
`zrem`	`zrem <key> <value>`	删除集合中指定的成员
`zcount`	`zcount <key> <min> <max>`	统计 `score` 在 `[min, max]` 区间内的元素个数
`zrank`	`zrank <key> <value>`	返回成员在集合中的排名（从 0 开始）

三、典型案例：实现文章访问量排行榜

# 添加数据：文章v1访问量1000，v2访问量2000，v3访问量3000
127.0.0.1:6379> zadd topn 1000 v1 2000 v2 3000 v3
(integer) 3# 按访问量从高到低取前10名，并显示分数
127.0.0.1:6379> zrevrange topn 0 9 withscores
1) "v3"
2) "3000"
3) "v2"
4) "2000"
5) "v1"
6) "1000"

四、底层数据结构

Zset 底层同时使用两种数据结构：

Hash 表：关联 value 和 score，保证元素的唯一性，支持通过 value 快速查找 score。
跳跃表（Skip List）：用于按 score 对元素进行排序，支持高效的范围查询。

跳跃表（跳表）简介

跳跃表是一种多层链表结构，通过“跳级”指针实现类似平衡树的查找效率，平均时间复杂度为 O(logN)，实现远比红黑树简单。
查找示例：查找值为 51 的元素
- 普通有序链表：需要从 1 开始依次遍历，共需 7 次比较。
- 跳跃表：通过多层指针“跳跃”查找，仅需 4 次比较即可找到元素，效率显著更高。