纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！

有序集合，看名字是集合，但它是有序的，我们介绍集合的时候说过，集合是无序的，列表是有序的，那有序集合和集合、列表有什么关系呢？还真有，有序集合保留了集合不重复的特性，但它和列表一样，是有序的。听起来像是结合了集合和列表优点于一身的神奇产物。实际上，有序集合的排序和列表的排序是不一样的。

介绍列表的时候，我们说列表是用索引作为排序的依据，而有序集合不同，它给每一个元素设置了一个分数score作为排序依据。需要注意的是，有序集合的元素仍然保留了集合的特性，即不可重复，但是score是允许重复的。一定不要混淆了概念。

内部编码

有序集合类型的内部编码有两种，压缩列表ziplist和跳跃表skiplist

（1）压缩列表ziplist

压缩列表在介绍哈希的时候有介绍，这里需要说一点是，有序集合使用压缩列表编码的配置参数

# Similarly to hashes and lists, sorted sets are also specially encoded in
# order to save a lot of space. This encoding is only used when the length and
# elements of a sorted set are below the following limits:
zset-max-ziplist-entries 128
zset-max-ziplist-value 64

有序集合的元素个数小128，元素大小小于64字节时，才会使用压缩列表作为内部编码。

（2）跳跃表skiplist

跳跃表也可叫跳表。它是一种有序的数据结构，通过在每个节点中维持多个指向其他节点的指针，从而达到快速访问的目的。跳跃表支持平均O(logN)，最坏O(N)的复杂度的节点查找，还可以通过顺序性操作来批量处理节点。大部分情况下，跳跃表的效率可以和平衡树相媲美，而且跳跃表的实现相对简单，不少程序都使用跳跃表来代替平衡树。

跳跃表在Redis中的使用目前仅有两处，一处就是有序集合的底层实现，另外一处是集群的内部结构。

上图展示了一个跳跃表的示例，位于最左边的是zskiplist结构，包含四个属性，分别是表头表尾节点、除表头外层数最大的那个节点的层数以及跳跃表长度，即不包含表头外的节点数。右边四个是zskiplistNode结构，也就是跳跃表节点，包含也是四个属性，分别是用L1、L2……表示的层level，每个层包含访问位于表尾方向其他节点的前进指针和记录前进指针指向的节点和当前节点距离的跨度；用BW表示的后退指针backward，指向前一个节点，在逆向遍历的时候用，和前进指针不同，后退指针只能退至前一个节点；用1.0、2.0……表示的分值score，节点的排列顺序就是根据分值从小到大排列，分值是一个double类型的浮点数；用o1、o2、o3表示的成员对象obj，即节点保存的成员对象，它本身是一个指针，指向一个保存着SDS（简单动态字符串）的字符串对象。

注意表头节点和其他节点的构造是一样的：表头节点也有后退指针、分值和成员对象，不过表头节点的这些属性都不会被用到，所以图中省略了这些部分，只显示了表头节点的各个层。

每次添加一个新的元素时，也就是向跳跃表添加一个节点时（有序集合底层使用跳跃表），Redis根据幂次定律随机生成一个介于1到32之间的值作为level数组大小，也就是层的高度。每个层都有一个前进指针指向尾部方向的某个节点，遍历的时候，通过前进指针就可以从头遍历到尾。跨度记录的是两个节点的距离，这其实和遍历无关，实际是计算排位的，从头节点开始，将沿途访问过的所有层的跨度累计就是该节点在跳跃表中的排位。

常用命令

有序集合的命令和集合类似，也从集合内和集合间两个维度介绍。

（1）集合内

zadd：添加元素。3.2版本之后，zadd命令增加了四个参数，分别是nx：元素必须不存在；xx：元素必须存在；ch：返回此次操作后，有序集合内元素和分数发生变化的个数；incr：对score进行增加，相当于zincrby。因为涉及到排序，所以有序集合的添加时间复杂度为O(logN)，而集合的添加时间复杂度为O(1)。

zcard：计算成员个数。

zscore：返回集合中某个元素的分值。

zrank/zrevrank：返回集合中某个元素的排位，需要注意的是，排位从0开始，默认从小到大；zrevrank从大到小。

zrem：删除集合中指定元素，可以同时指定多个元素。

zincrby：增加集合元素的分值。

zrange/zrevrange：返回指定排名范围的成员，可选参数withscores，返回每个成员的分值。zrevrange按照zrevrank排位范围返回。

zrangebyscore/zrevrangebyscore：返回指定分值区间的成员，键后的参数分别为区间最小值、区间最大值或区间最大值、区间最小值，可选参数withscores，返回成员分值，可选参数limit offset count，返回限制返回的起始位置和数量。需要注意，区间默认情况下是闭区间，也就是大于等于或小于等于，可以使用(来限制开区间，也支持使用+inf或-inf表示正无穷和负无穷。

zcount：返回指定分值范围内成员个数。

zremrangebyrank：删除指定排位范围内的成员，返回删除的个数。示例中删除排位从0到1的成员，包含0和1。

zremrangebyscore：删除指定分值范围内的成员，返回删除的个数，示例中删除分值范围从1到5的成员，包括1和5。

（2）集合间操作

有序集合的集合间操作，包括交集和并集

zinterstore：计算交集并保存结果

zinterstore destination numkeys key [key ...] [weights weight [weight ...]]
[aggregate sum|min|max]

destination表示计算的交集结果保存到这个键。

numkeys表示要计算几个键的交集，后边就跟着几个键。

weights表示权重，aggregate表示聚合方式，因为计算交集的多个键都包含同一个成员，该成员在每个键中都有一个分值，在进行聚合之前，每个键中的成员都用各自的分值乘以这个权重，权重默认是1，然后得到的这个值就是聚合前各自的分值，然后根据聚合方式确定该成员在新键中的分值。

zunionstore：计算并集并保存结果，和zinterstore类似。

下图列举了有序集合命令的时间复杂度，在平时应用时，要注意命令的时间复杂度，防止使用不当造成应用方效率下降，严重的甚至造成Redis阻塞

典型应用场景

有序集合的典型应用场景就是排行榜系统，比如视频网站对视频做排行榜，榜单的维度可能是多方面的，播放量、赞数等。根据维度设置分值等。

Redis学习笔记之初识Redis

Redis基本数据结构之字符串

Redis基本数据结构之列表

Redis基本数据结构之哈希

Redis基本数据结构之集合