#### Redis系列(六)-SortedSets設計技巧 閱讀目錄: [TOC] #### 介紹 Redis Sorted Sets是類似Redis Sets數據結構，不允許重復項的String集合。不同的是Sorted Sets中的每個成員都分配了一個分數值(score)，它用于在Sorted Sets中進行成員排序，從最小值到最大值。Sorted Sets中所有的成員都是唯一的，其分數(score)是可以重復的，即是說一個分數可能會對應多個值。 用Sorted Sets可以非常快的進行添加、刪除、或更新成員，其復雜度是`O(m*log(n))`，m是添加或查詢的成員數量。因為成員是按照順序添加的，所以可以非常快的通過score或者索引進行范圍查詢。訪問Sorted Sets中間的元素也是非常快的，因此可以用sort sets作為一個不重復的小型有序列表。 通過Sorted Sets可以快速操作任何你想做的事情：排序的成員，判斷成員是否在集合中，快速訪問集合中間的成員。 如果多次添加相同的值到Sorted Sets上，redis會以最后一次的值分數為準。 總的來說，在其他數據庫比較難完成的任務，用Sorted Sets可以更快更優性能的完成。 更多Sorted Sets的用法可以查看官方文檔。 #### Score占位 Sorted Sets中的Score是個64位整數類型，其范圍在-9007199254740992到9007199254740992之間，這是一個非常有用的關鍵點。 我們通常可以用它進行簡單的范圍查詢，比如把年齡當分數，通過ZRANGEBYSCORE查詢某個年齡段的所有用戶。 查詢18-35年齡的用戶： ~~~ ZRANGEBYSCORE user 18 35 ~~~ 如果有更復雜的需求，比如通過日期，用戶類型等來查詢，就比較困難了。 如果用其他數據結構的話，想查詢多條時就要多次往返操作，有性能上的損耗。 這里可以用Score整數類型的長度特性，來存儲查詢的條件信息。 比如有些數據需要通過日期范圍查詢，這是個很常見的場景。 使用Sorted Sets當存儲的數據結構，添加key時把日期進行簡單的轉碼。 一年有365天，在score中預留三位來存儲天份，通過DayOfYear計算出一年第多少天： ~~~ var time1=DateTime.Now.DayOfYear ~~~ 因為第100天前的數據不滿三位，需要進行用0補全，寫個方法： ~~~ string AutoCompletion(int length, int num) { string str = num.ToString(); if (str.Length > length) throw new Exception("max length"); var real = length - str.Length; var sb = new StringBuilder(length); for (int j = 0; j < real; j++) { sb.Append((char) 48); } sb.Append(str); return sb.ToString(); } ~~~ 因為數據的日期可能跨年，在天位前預留2位，存儲年份。現在長度是5位，如15200表示的是15年19號(第200天)。 通過年份+天數計算出當前數據項score的值。 ~~~ var score= long.Parse(dateTime.Year.ToString().Substring(2, 2) + AutoCompletion(3, dateTime.DayOfYear)); ~~~ 把實際值和分數值存儲到redis里面： ~~~ ZADD test score value ~~~ 查詢時把需要查詢的日期范圍轉換到分數,這里查詢前10天的數據: ~~~ int time1 = DateTime.Now.DayOfYear; var score1 = AutoCompletion(time1, 2) + AutoCompletion(DateTime.Now.DayOfYear, 3); int time2 = DateTime.Now.DayOfYear; var score2 = AutoCompletion(time1, 2) + AutoCompletion(DateTime.Now.AddDays(-10).ToLocalTime().DayOfYear, 3); ~~~ 在redis中查詢： ~~~ ZRANGEBYSCORE user score1 score2 ~~~ 查詢當天(分數)下的信息： ~~~ ZRANGEBYSCORE user score2 score2 ~~~ #### 更多位信息 r64位整數類型有16個位置，意味著還可以存儲更多維度信息。這里以日期為主，在增加個類型維度，日期位置左移4位，預留4位來存儲類型維度。 如152003456，其3456四位是存儲類型的，可以根據類型種類的多少可以增加位或減少位占用。 如果單純以日期來查詢時，類型不用傳，后面4位在查詢時補千位最小值和最大值即可。 查詢前10天的數據： ~~~ ZRANGEBYSCORE user 151900000 152009999 ~~~ 查詢15年19號3578類型的數據： ~~~ ZRANGEBYSCORE user 152003578 152003578 ~~~ 查詢15年19號1000-4000類型的數據： ~~~ ZRANGEBYSCORE user 152001000 152004000 ~~~ 關于類型往往不是簡單的數據類型那么簡單，可以做個簡單的mapping表。 ~~~ abcd 1000 dcda 1001 ~~~ 以此類推... 在添加時或查詢時注意轉換。 #### 總結 需要注意的是score是整數類型按從小到大排序存儲的，按照上面的設計是不能在指定類型的情況下，進行日期范圍查找的，因為我們定義日期作為主維度。 通常在數據庫中有很多層級關系的表，比如大分類、子分類、小分類等一級一級遞減。 使用Sorted Sets我們可以模擬這種關系去設計Score值，主維度->次維度->低維度，這樣就可以更快的進行范圍分類信息的查詢，有個前提是64位整數的位置夠用。 如果沒有類似的需求，可以使用時間戳作為值的分數值，這樣就不需要額外的轉換了。 簡單分享了Sorted Sets存儲設計的經驗，希望對大家有所幫助。