redis數據類型--zset

數據結構：

zset是有序的，不運行重復的，帶有分值score的

數據結構對比：

 

操作命令：

zadd myzset 10 java 20 python 20 ruby 40 mysql 50 php （添加）

zrange myzset 0 -1 withscores （通過score進行排序從小到大）

zrevrange myzset 0 -1 withscores （通過score進行排序從大到小）

zrangebyscore myzset 20 30 （通過score取出20-30的產品）

zrem myzset java python （將java和python移除）

zscard myzset （統計總數）

zincrby myzset 5 java （將java加5分）

zcount myzset 20 50 （統計20-50之間有多少個）

zrank myzset java （java在set中處於第幾個位置，從0開始）

zscore myzset java （java有多少分）

存儲實現原理：

在redis.conf文件中有兩行這么寫的

zset-max-ziplist-entries 128  # zset中壓縮列表ziplist最大的元素是128個，超過128將會使用跳表skiplist+dict來存儲

zset-max-ziplist-value 64 # zset中壓縮列表ziplist中每個元素最大的個數是64個，超過64將會使用跳表skiplist+dict來存儲

什么是跳表skiplist dict呢？我們先來看下面一張圖：

這是一個有序的鏈表，當我們要將20這個數字插入到鏈表中的時候，他是從開始到結尾一個一個進行比對直到找到21之后才停止，這樣他的效率就很低，時間復雜度是O（n），查找也是一樣的道理。

怎么優化呢，skiplist是怎么實現的呢？再來看下面一張圖：

假如我們每相鄰兩個節點增加一個指針（或者理解為有三個元素進入了第二層），讓指針指向下下個節點。

這樣所有新增加的指針連成了一個新的鏈表，但它包含的節點個數只有原來的一半（上圖中是 7, 19, 26）。在插入一個數據的時候，

決定要放到那一層，取決於一個算法（在 redis 中 t_zset.c 有一個 zslRandomLevel 這個方法）。現在當我們想查找數據的時候，可以先沿着這個新鏈表進行查找。當碰到比待查數

據大的節點時，再回到原來的鏈表中的下一層進行查找。比如，我們想查找 23，查找的路徑是沿着下圖中標紅的指針所指向的方向進行的：

1. 23 首先和 7 比較，再和 19 比較，比它們都大，繼續向后比較。

2. 但 23 和 26 比較的時候，比 26 要小，因此回到下面的鏈表（原鏈表），與 22比較。

3. 23 比 22 要大，沿下面的指針繼續向后和 26 比較。23 比 26 小，說明待查數據 23 在原鏈表中不存在，在這個查找過程中，由於新增加的指針，我們不再需要與鏈表中每個節點逐個進行比較了。需要比較的節點數大概只有原來的一半。這就是跳躍表。

可以看到他將某些元素中加了指針，這有點類似於數組中的二分法查找，但是鏈表中沒有數組，所以用指針的方式來實現，看下面源碼

源碼位置：server.h

typedef struct zskiplistNode {
    sds ele; /* zset 的元素 */
    double score; /* 分值 */
    struct zskiplistNode *backward; /* 后退指針 */
    struct zskiplistLevel {
        struct zskiplistNode *forward; /* 前進指針，對應 level 的下一個節點 */
        unsigned long span; /* 從當前節點到下一個節點的跨度（跨越的節點數） */
    }level[]; /* 層 */
}zskiplistNode;

typedef struct zskiplist {
    struct zskiplistNode *header, *tail; /* 指向跳躍表的頭結點和尾節點 */
    unsigned long length; /* 跳躍表的節點數 */ int level; /* 最大的層數 */
} zskiplist;

typedef struct zset {
    dict *dict;
    zskiplist *zsl;
} zset;

隨機獲取層數的函數，源碼位置t_zset.c

int zslRandomLevel(void) {
    int level = 1;
    while ((random()&0xFFFF) < (ZSKIPLIST_P * 0xFFFF))
        level += 1;
    return (level<ZSKIPLIST_MAXLEVEL) ? level : ZSKIPLIST_MAXLEVEL; 
}

應用場景：

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