Redis(三十八)：排序

Redis可以使用sort命令对列表和集合进行排序

选项参数

• ALPHA选项：可以对字符串进行排序
  
  可以看到，alpha对数字排序不影响，但如果出现字符串，那么就必须加上alpha，否则会报错，提示有scores不可以转变为double

• By选项：可以指定权重，这里要知道sort命令都要指定权重的，如果没有，那就默认的权重就是自己本身（如果是zset，默认的是member，所以要sort有序集合，member必须是可以转化为浮点型）
  
  如果member不是浮点型，那就要指定权重去比了，权重其实也就是一个字符串对象（*就是对应的member）
  

• ASC与DESC：升序和降序
  

sort 命令的实现

首先认识redisSortObject结构

typedef struct _redisSortObject(
	//被排序的键
    robj *obj
    //权重
    union{
        //排序数字值时使用
        double score;
        //排序带有BY选项的字符串值时使用
        robj *cmpobj;
    }u;
)redisSortObject;

排序的步骤如下

1. 创建一个和列表或者集合长度相同的数组，数组里面的每一个项都是redisSortObject结构
2. 遍历数组，将各个redisSortObject的obj属性分别指向列表或集合中的每一个项，形成obj指针与列表项之间的一对一关系
3. 遍历数组，将各个obj指针所指向的列表项转换成一个double类型的浮点数，然后保存在score属性里面
4. 数组项根据score属性的值进行排序，排序后的数组项按照score属性从大到小排列
5. 最后再次遍历数组，将各个数组项的Obj指针所指向的列表项作为排序结果返回给客户端，客户端就得到有序的结果了。

ALPHA选项的实现

ALPHA选项是可以对字符串进行排序

1. 同理第一步是创建redisSortObject结构数组 ，长度依旧等于指定集合或者列表长度
2. 遍历数组，让数组中的redisSortObject的obj指针与集合或者列表里面的每一个项进行关联
3. 并且根据obj指针所指向的集合元素，对数组进行字符串排序，排序后得到的数组项按字符串值从小到达进行排列
4. 遍历数组，依次将数组项的obj指针所指向的元素也返回给客户端

DESC与ASC选项

这两个选项其实就是对比的方式不同

• DESC使用降序的对比函数，产生降序的结果
• ASC使用升序的对比函数，产生升序的结果

BY选项

步骤也是比较类似的

1. 创建一个redisSortObject结构数组，数组的长度也是由有序集合的长度决定
2. 遍历数组，将各个数组项的obj指针分别指向有序集合的各个元素
3. 再遍历数组，根据各个数组项的obj指针所指向的集合元素，以及By选项所给定的名字模式，找到相应的权重键
4. 将各个权重键的值转换成一个double类型的浮点数，然后仍然保存在redisSortObject的score属性里面
5. 根据权重值对数组进行排序，得到一个按score属性的值从小到大排序的数组
6. 遍历数组，依次将数组项的obj指针指向的集合的项返回给客户端

带有ALPHA选项的BY选项的实现

带有ALPHA和BY选项，也是自己自定义权重，而且权重是比较的是字符串

权重变为了字符串去比较

步骤也是十分类似

• 创建一个redisSortObject结构数组，数组的长度还是等于集合的大小
• 遍历数组，让数组项的redisSortObject分别指向集合的每一个项
• 遍历数组，根据各个redisSortObject的obj指针所指向的集合元素，再结合by选项给定的模式，查找相应的权重键
• 将各个数组项的cmpobj指针指向权重键（这一步与前面的都不同）
• 根据各个数组项的cmpobj指针找到权重键，然后根据权重键对redisSortObject数组进行排序
• 遍历数组，依次将redisSortObject的obj指针所指向的集合元素返回给客户端

LIMIT选项的实现

LIMIT选项可以让SORT命令只返回其中一部分已排序的元素

命令为

limit   //offset是偏移量，其实也就是从哪里开始，count就是需要几个元素

• 创建一个redisSortObject数组，数组的长度依然等于集合的长度
• 遍历数组，将各个redisSortObject的obj指针分别指向集合的各个元素
• 根据obj指针所指向的集合元素，对数组进行排序（如果是字符串排序，则要将字符串保存在cmpobj指针）
• 根据limit选项的参数，将指针移动到数组的索引offset上，然后从这里开始遍历count次，返回给客户端

Get选项的实现

可以让SORT命令在对键进行排序之后，根据被排序的元素，以及GET选项所指定的模式，查找并返回对应某些键的值（可以使用这个来维护索引，贼强）

*一样对应的是值名，然后对应找到键名，然后返回值

步骤也是十分类似

• 创建一个redisSortObject结构数组，长度为集合长度
• 让redisSortObject的项分别指向集合中的每一个元素
• 使用对应的规则进行排序，我这里是需要对应元素（obj指针）和by选项的模式找到权重键，然后将权重键保存到redisSortObject的cmpobj指针里面
• 根据权重值进行排序
• 遍历数组，根据数组项的obj指针和get的参数，找到对应的键
• 遍历找到的键，然后向客户端返回键（因为可能有Limit操作）

GET选项是可以匹配多个的，只不过这样会导致查找的键更多

STORE选项的实现

在默认情况下，SORT命令只会返回排序结果，而不会保存排序结果，而STORE命令可以将排序结果保存在指定的键里面，让有需要的时候可以直接重用这个排序结果

步骤如下

• 创建一个redisSortObject数组，长度为集合或列表长度
• 让redisSortObject中的每一个项指向集合中的每一个元素
• 进行排序，以上栗子的排序规则为，遍历数组，对数组进行排序，将列表中的每个元素的值转换成一个浮点型，存放在redisSortObject的score里面，对score进行排序
• 检查指定的保存键是否存在，如果存在的话还需要去删除这个键
• 将指定的保存键设置为对应结构（集合或列表或有序集合）的空白键
• 遍历数组，依次将数组里面的obj指针保存的元素放入保存键里面
• 遍历数组，向客户端返回数组里面的obj指针指向的元素

SORT命令多个选项的执行顺序

顺序分为以下的几步

• 排序：使用ALPHA、ASC、DESC或BY对输入键进行排序，得到一个结果集

• 限制排序结果集的长度：在这一步，使用LIMIT选项对结果集的长度进行限制，只有LIMIT选项指定的那部分元素才会被保留在结果集里

• 获取外部键：对应GET命令，使用数组里面的redisSortObject对象的obj指针和get命令指定的模式，去查找指定键的值，并用这些值作为新的排序结果

• 保存排序结果：对应STORE命令，将排序结果保存在指定保存键里面

• 向客户端返回排序结果集

• 命令遍历结果集中的元素返回给客户端

也就是总体顺序为：

sort -> alpha asc desc by -> limit -> get -> store

重点

• SORT命令的实现，是将集合里面的元素都放在redisSortObject数组里面，然后再进行相应排序
• 默认情况下，使用数字排序方式，将集合里面的值转化为浮点型，保存在redisSortObject的score属性里面
• 通过alpha命令，可以使用字符串排序方式，将字符串值保存在redisSortObject的cmpobj指针里面（因为字符串就是一个SDS对象）
• SORT的排序操作是使用快速排序来实现的