Redisbook学习笔记（3）数据类型之有序集合

REDIS_ZSET （有序集） 是ZADD 、ZCOUNT 等命令的操作对象， 它使用

REDIS_ENCODING_ZIPLIST 和REDIS_ENCODING_SKIPLIST 两种方式编码：

编码的选择

在通过ZADD 命令添加第一个元素到空key 时，程序通过检查输入的第一个元素来决定该创

建什么编码的有序集。

如果第一个元素符合以下条件的话，就创建一个REDIS_ENCODING_ZIPLIST 编码的有序集：

服务器属性server.zset_max_ziplist_entries 的值大于0 （默认为128 ）。

元素的member 长度小于服务器属性server.zset_max_ziplist_value 的值（默认为64

）。

否则，程序就创建一个REDIS_ENCODING_SKIPLIST 编码的有序集。

编码的转换

对于一个REDIS_ENCODING_ZIPLIST 编码的有序集，只要满足以下任一条件，就将它转换为

REDIS_ENCODING_SKIPLIST 编码：

ziplist 所保存的元素数量超过服务器属性server.zset_max_ziplist_entries 的值

（默认值为128 ）

新添加元素的member 的长度大于服务器属性server.zset_max_ziplist_value 的值

（默认值为64 ）

ZIPLIST 编码的有序集

当使用REDIS_ENCODING_ZIPLIST 编码时，有序集将元素保存到ziplist 数据结构里面。

其中，每个有序集元素以两个相邻的ziplist 节点表示，第一个节点保存元素的member 域，

第二个元素保存元素的score 域。

多个元素之间按score 值从小到大排序，如果两个元素的score 相同，那么按字典序对member

进行对比，决定那个元素排在前面，那个元素排在后面。

虽然元素是按score 域有序排序的，但对ziplist 的节点指针只能线性地移动，所以在

REDIS_ENCODING_ZIPLIST 编码的有序集中，查找某个给定元素的复杂度为O(N) 。

每次执行添加/删除/更新操作都需要执行一次查找元素的操作，因此这些函数的复杂度都不低

于O(N) ，至于这些操作的实际复杂度，取决于它们底层所执行的ziplist 操作。

SKIPLIST 编码的有序集

当使用REDIS_ENCODING_SKIPLIST 编码时，有序集元素由redis.h/zset 结构来保存：

/*
* 有序集
*/
typedef struct zset {
// 字典
dict *dict;
// 跳跃表
zskiplist *zsl;
} zset;

zset 同时使用字典和跳跃表两个数据结构来保存有序集元素。

其中，元素的成员由一个redisObject 结构表示，而元素的score 则是一个double 类型的浮

点数，字典和跳跃表两个结构通过将指针共同指向这两个值来节约空间（不用每个元素都复制

两份）。

下图展示了一个REDIS_ENCODING_SKIPLIST 编码的有序集：

通过使用字典结构，并将member 作为键，score 作为值，有序集可以在O(1) 复杂度内：

检查给定member 是否存在于有序集（被很多底层函数使用）；

取出member 对应的score 值（实现ZSCORE 命令）。

另一方面，通过使用跳跃表，可以让有序集支持以下两种操作：

在O(logN) 期望时间、O(N) 最坏时间内根据score 对member 进行定位（被很多底层

函数使用）；

范围性查找和处理操作，这是（高效地）实现ZRANGE 、ZRANK 和ZINTERSTORE

等命令的关键。

通过同时使用字典和跳跃表，有序集可以高效地实现按成员查找和按顺序查找两种操作。