一、簡介

有序集合保留了集合不能有重複成員的特點，但與集合不同的是，有序集合中的每個元素都有⼀個唯⼀的浮點類型的分數（score）與之關聯，這使得有序集合中的元素是可以維護有序性的，但這個有序不是⽤下標作為排序依據⽽是⽤這個 分數。

有序集合提供了獲取指定分數和元素範圍查找、計算成員排名等功能，有序集合中的元素是不能重複的，但分數允許重複。類⽐於⼀次考試之後，每個⼈⼀定有⼀個唯⼀的分數，但分數允許相同。

列表、集合、有序集合三者的異同點:

數據結構	是否允許重複元素	是否有序	有序依據	應⽤場景
列表	是	是	索引下標	時間軸、消息隊列等
集合	否	否		標籤、社交等
有序集合	否	是	分數	排⾏榜系統、社交等

二、相關命令

2.1 zadd

zadd添加或者更新指定的元素以及關聯的分數到 zset 中，分數應該符合 double 類型，+inf/-inf 作為正負極限也是合法的。

語法： zadd key [NX | XX] [GT | LT] [CH] [INCR] score member [score member...]

• XX：僅僅⽤於更新已經存在的元素，不會添加新元素。
• NX：僅⽤於添加新元素，不會更新已經存在的元素。
• LT：如果更新的分數比已經存在的分數小才更新已經存在的元素，不會影響添加新元素。
• GT：如果更新的分數比已經存在的分數大才更新已經存在的元素，不會影響添加新元素。
• CH：默認情況下，zadd 返回的是本次添加的元素個數，但指定這個選項之後，就會還包含本次更新的元素的個數。
• INCR：此時命令類似 zincrby 的效果，將元素的分數加上指定的分數。此時只能指定⼀個元素和分數。

命令有效版本：1.2.0 之後

時間複雜度：O(logN)，N是有序集合中已經存在的元素個數 返回值：本次添加成功的元素個數。

2.2 zcard 和 zcount

zcard獲取⼀個 zset 的基數（cardinality），即 zset 中的元素個數。

語法： zcard key

命令有效版本：1.2.0 之後

時間複雜度：O(1) 返回值：zset 內的元素個數。

zcount返回分數在 min 和 max 之間的元素個數，默認情況下，min 和 max 都是包含的，可以通過 ( 排除。min 和 max支持浮點數，inf : 代表無窮大，-inf：代表負無窮大。

語法： zcount key min max

命令有效版本：2.0.0 之後

時間複雜度：O(logN)，N是有序集合中已經存在的元素個數 返回值：滿⾜條件的元素列表個數。

2.3 zrange 和 zrevrange 和 zrangebyscore

zrange返回指定區間⾥的元素，分數按照升序。帶上 WITHSCORES 可以把分數也返回。

語法： zrange key start stop [WITHSCORES] 此處的 [start, stop] 為下標構成的區間. 從 0 開始, ⽀持負數.

命令有效版本：1.2.0之後

時間複雜度：O(log(N)+M)，N是有序集合中已經存在的元素個數，M是查找到的元素個數 返回值：區間內的元素列表。

zrevrange返回指定區間⾥的元素，分數按照降序。帶上 WITHSCORES 可以把分數也返回。

備註：這個命令可能在 6.2.0 之後廢棄，並且功能合併到zrange中。

語法： zrevrange key start stop [WITHSCORES]

命令有效版本：1.2.0之後

時間複雜度：O(log(N)+M)，N是有序集合中已經存在的元素個數，M是查找到的元素個數 返回值：區間內的元素列表。

zrangebyscore返回分數在 min 和 max 之間的元素，默認情況下，min 和 max 都是包含的，可以通過 ( 排除。

備註：這個命令可能在 6.2.0 之後廢棄，並且功能合併到zrange 中。

語法： zrangebyscore key min max [WITHSCORES]

命令有效版本：1.0.5 之後

時間複雜度：O(log(N)+M)，N是有序集合中已經存在的元素個數，M是查找到的元素個數 返回值：區間內的元素列表。

2.4 zpopmax 和 bzpopmax

zpopmax刪除並返回分數最⾼的 count 個元素。

語法： zpopmax key [count]

命令有效版本：5.0.0 之後

時間複雜度：O(log(N) * M)，N是有序集合中已經存在的元素個數，M是刪除的元素個數 返回值：分數和元素列表。

bzpopmax 命令zpopmax的阻塞版本，一次只能刪一個元素，可以設置最大阻塞時間timeout單位秒。

語法： bzpopmax key [key ...] timeout

命令有效版本：5.0.0 之後

時間複雜度：O(log(N))，N是有序集合中已經存在的元素個數 返回值：元素列表。

2.5 zpopmin 和 bzpopmin

zpopmin刪除並返回分數最低的 count 個元素。

語法： zpopmin key [count]

命令有效版本：5.0.0之後

時間複雜度：O(log(N) * M)，N是有序集合中已經存在的元素個數，M是刪除的元素個數 返回值：分數和元素列表。

bzpopmin 命令 zpopmin的阻塞版本，一次只能刪一個元素，可以設置最大阻塞時間timeout單位秒。 bzpopmin key [key ...] timeout

命令有效版本：5.0.0 之後

時間複雜度：O(log(N))，N是有序集合中已經存在的元素個數 返回值：元素列表

2.6 zrank 和 zrevrank 和 zscore

zrank返回指定元素的排名，升序。

語法： zrank key membe

命令有效版本：2.0.0 之後

時間複雜度：O(log(N))，N是有序集合中已經存在的元素個數 返回值：排名。

zrevrank返回指定元素的排名，降序。

語法： zrevrank key member

命令有效版本：2.0.0之後

時間複雜度：O(log(N))，N是有序集合中已經存在的元素個數 返回值：排名。

zscore返回指定元素的分數。

語法： zscore key member

命令有效版本：1.2.0之後

時間複雜度：O(1) 返回值：分數。

2.7 zrem 和 zremrangebyrank 和 zremrangebyscore

zrem刪除指定的元素。

語法： zzrem key member [member ...]

命令有效版本：1.2.0之後

時間複雜度：O(M*log(N))，N是有序集合中已經存在的元素個數 返回值：本次操作刪除的元素個數。

zremrangebyrank按照下標排序，升序刪除指定範圍的元素，左閉右閉。

語法： zremrangebyrank key start stop

命令有效版本：2.0.0之後

時間複雜度：O(log(N)+M)，N是有序集合中已經存在的元素個數，M是刪除的元素個數 返回值：本次操作刪除的元素個數。

zremrangebyscore按照分數排序，升序刪除指定範圍的元素，左閉右閉。

語法： zremrangebyscore key start stop

命令有效版本：2.0.0之後

時間複雜度：O(log(N)+M)，N是有序集合中已經存在的元素個數，M是刪除的元素個數 返回值：本次操作刪除的元素個數。

2.8 zincrby

zincrby為指定的元素的關聯分數添加指定的分數值。

語法： zincrby key increment member

命令有效版本：1.2.0之後

時間複雜度：O(log(N))，N是有序集合中已經存在的元素個數 返回值：增加後元素的分數。

2.9 zinterstore 和 zunionstore

zinterstore 求出給定有序集合中元素的交集並保存進⽬標有序集合中，在合併過程中以元素為單位進⾏合併，元素對應的分數按照不同的聚合⽅式和權重得到新的分數。

求交集

語法： zinterstore destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [aggregate <SUM | MIN | MAX>]

• destination : ⽬標有序集合
• numkeys : 給定有序集合的個數，為了區分key和後面的可選項
• weight : 權重，會乘上前面對應的key裏元素的score
• aggregate ： 求和（默認），取最小值，取最大值

命令有效版本：2.0.0之後

時間複雜度：O(NK)+O(Mlog(M)) N 是輸⼊的有序集合中, 最⼩的有序集合的元素個數; K 是輸⼊了⼏個有序集合; M 是最終結果的有序集合的元素個數.

返回值：⽬標集合中的元素個數

zunionstore求出給定有序集合中元素的並集並保存進⽬標有序集合中，在合併過程中以元素為單位進⾏合併，元素對應的分數按照不同的聚合⽅式和權重得到新的分數。

求並集

語法 zunionstore destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [AGGREGATE <SUM | MIN | MAX>]

命令有效版本：2.0.0之後

時間複雜度：O(N)+O(M*log(M)) N 是輸⼊的有序集合總的元素個數; M 是最終結果的有序集合的元素個數.

返回值：⽬標集合中的元素個數

2.10 命令小結

命令	執行效果	時間複雜度
zadd key score member [score member ...]	添加或者更新指定的元素以及關聯的分數到 zset 中	O(k * log(n))，k 是添加成員的個數，n 是當前有序集合的元素個數
zcard key	獲取⼀個 zset 的基數（cardinality），即 zset 中的元素個數。	O(1)
zscore key member	返回指定元素的分數	O(1)
zrank key member	返回指定元素的排名	O(log(n))，n 是當前有序集合的元素個數
zrevrank key member	返回指定元素的排名，降序	O(log(n))，n 是當前有序集合的元素個數
zcount	返回分數在 min 和 max 之間的元素個數	O(log(n))，n 是當前有序集合的元素個數
zincrby key increment member	為指定的元素的關聯分數添加指定的分數值	O(log(n))，n 是當前有序集合的元素個數
zrange key start end [withscores]	返回指定區間⾥的元素，分數按照升序	O(log(N))，N是有序集合中已經存在的元素個數
zrevrange key start end [withscores]	返回指定區間⾥的元素，分數按照降序	O(k + log(n))，k 是獲取成員的個數，n 是當前有序集合的元素個數
zrangebyscore key min max[withscores]	返回分數在 min 和 max 之間的元素，升序	O(k + log(n))，k 是獲取成員的個數，n 是當前有序集合的元素個數 zcount O(log(n))，n 是當前有序集合的元素個數
zrevrangebyscore key max min [withscores]	返回分數在 min 和 max 之間的元素，降序	O(k + log(n))，k 是獲取成員的個數，n 是當前有序集合的元素個數
zrem key member [member ...]	刪除指定的元素	O(k * log(n))，k 是刪除成員的個數，n 是當前有序集合的元素個數
zremrangebyrank key start end	按照下標排序，升序刪除指定範圍的元素，左閉右閉	O(k + log(n))，k 是獲取成員的個數，n 是當前有序集合的元素個數
zremrangebyscore key min max	按照分數排序，降序刪除指定範圍的元素，左閉右閉	O(k + log(n))，k 是獲取成員的個數，n 是當前有序集合的元素個數
zinterstore destination numkeys key [key ...]	求出給定有序集合中元素的交集並保存進⽬標有序集合中	O(n * k) + O(m * log(m))，n 是輸⼊的集合最⼩的元素個數，k 是集合個數, m 是⽬標集合元素個數
zunionstore destination numkeys key [ key ...]	求出給定有序集合中元素的並集並保存進⽬標有序集合中	O(n) + O(m * log(m))，n 是輸⼊集合總元素個數，m 是⽬標集合元素個數

三、內部編碼

有序集合類型的內部編碼有兩種：

• ziplist（壓縮列表）：當有序集合的元素個數⼩於 zset-max-ziplist-entries 配置（默認 128 個），同時每個元素的值都⼩於 zset-max-ziplist-value 配置（默認 64 字節）時，Redis 會⽤ ziplist 來作為有序集合的內部實現，ziplist 可以有效減少內存的使⽤。
• skiplist（跳錶）：當 ziplist 條件不滿⾜時，有序集合會使⽤ skiplist 作為內部實現，因為此時 ziplist 的操作效率會下降。

四、使用場景

有序集合⽐較典型的使⽤場景就是排⾏榜系統。例如常⻅的⽹站上的熱榜信息，榜單的維度可能是多⽅⾯的：按照時間、按照閲讀量、按照點贊量。