redis zset详解：排行榜绝佳选择

2024-04-28 00:52
文章标签 详解 选择 redis 排行榜 zset 绝佳

本文主要是介绍redis zset详解：排行榜绝佳选择，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

最近我们发布了一款新的app，其中包含一个搜索功能。在搜索时，会给用户展示四个热门搜索词汇。我们利用 Redis 的有序集合（zset）实现了这一功能。由于应用程序刚刚上线并且尚未大力推广，所以热门搜索词汇显示的是我们随手测试词汇，如测试、test、111等。这会给人一种不够专业的印象。为了提升产品形象，我们计划通过后台删除这些测试的词汇，使热门搜索词汇更加贴近实际使用情况。今天，我将与大家分享在 Redis 命令行中操作有序集合（zset）的命令，以及我们实现热门搜索词汇功能的思路。

b083c8737edb45fcab905545d8c124b3_1.png

Redis ZSET 详解

Redis 中的 ZSET（有序集合）是一种有序的数据结构，它类似于 SET（集合），但每个成员都关联着一个分数（score），通过分数来进行排序。这使得 ZSET 既可以像 SET 一样快速查找成员，又可以按照分数从小到大或从大到小进行排序。

ZSET 的特点包括：

  • 有序性：成员按照分数的顺序排列，可以进行范围查询和排名操作。
  • 唯一性：每个成员都是唯一的，但不同成员可以有相同的分数。
  • 快速查找：和 SET 类似，ZSET 也可以在 O(1) 的时间复杂度内查找单个成员。
  • 分数（score）更新：可以对成员的分数进行增加或减少操作，同时保持排序。

ZSET 的底层实现会根据实际的情况选择ziplist(压缩列表)/listpack(紧凑列表)(redis7.0已经将 listpack 完整替代 ziplis) 或者skiplist(跳跃表),Redis 会根据实际情况动态地在这两种底层结构之间切换，使得其在内存和性能之间平衡。这是由两个配置参数：zset-max-ziplist-entries 和 zset-max-ziplist-value控制的，其默认值为128和64。当 Zset 存储的元素数量超过zset-max-ziplist-entries的值或者最长元素的长度超过 zset-max-ziplist-value的值的时候Redis 会将底层结构从压缩列表/紧凑列表转换为跳跃表。压缩列表/紧凑列表占用的内存比较少，但是修改数据时可能会对整个列表进行重写，性能较低； 跳跃表的查找和修改数据的性能较高，但是占用的内存也较多。

我们在redis 命令行中可以通过以下命令查看 zset的配置参数：

 config get zset*

_20240426211818.jpg

Redis ZSET 使用场景

  • 排行榜

Redis 的zset是设计实时排行的绝佳选择，我们可以使用它来完成各种排行榜、热门词汇等场景的实现。我们app的热搜词汇也是通过zset实现的，本文中也将介绍热搜词汇的实现方式。

  • 延时队列

我们可以将时间戳设置为zset的score，延时处理的任务作为元素，定期或者循环扫描zset来处理到达时间的任务。

  • 滑动窗口限流

我们可以将接口地址设置为zset的key,时间戳设置为zset的score，使用uuid作为元素，那么我们可以通过zset获取到 score固定窗口范围的时间内的请求数来达到限流的目的。

REDISSON 操作ZSET数据

代码如下：

package cn.xj.xjdoc.redis.zset;import jakarta.annotation.Resource;
import org.redisson.api.RScoredSortedSet;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.client.protocol.ScoredEntry;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Service;import java.util.Collection;@Service
public class ZSETService {private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(ZSETService.class);@Resourceprivate RedissonClient redissonClient;public void operation(){String zsetKey = "xjzset";RScoredSortedSet<String> zset = redissonClient.getScoredSortedSet(zsetKey);//添加元素zset.add(1.0, "修己xj1");zset.add(2.0, "修己xj2");zset.add(3.0, "修己xj3");zset.add(4.0, "修己xj4");// 获取ZSET中指定成员的分数Double score = zset.getScore("修己xj2");log.info("1、获取ZSET中指定成员的分数:{}",score);//获取ZSET中指定成员的排名（分数从小到大排序）Integer rank = zset.rank("修己xj3");log.info("2、获取ZSET中指定成员的排名（分数从小到大排序）:{}",rank);//获取ZSET中指定成员的排名（分数从大到小排序）Integer reverseRank = zset.revRank("修己xj4");log.info("3、获取ZSET中指定成员的排名（分数从大到小排序）:{}",reverseRank);// 获取ZSET中指定排名范围内的成员（分数从小到大排序）Collection<String> membersInRange = zset.valueRange(0, 1);membersInRange.forEach(o->log.info("4、获取ZSET中指定排名范围内的成员（分数从小到大排序）:{}",o));// 获取ZSET中指定排名范围内的成员（分数从大到小排序）Collection<String> membersInRangeRever = zset.valueRangeReversed(0, 1);membersInRangeRever.forEach(o->log.info("5、获取ZSET中指定排名范围内的成员（分数从大到小排序）:{}",o));//获取ZSET中指定分数范围内的成员（分数从小到大排序）Collection<String> membersInScoreRange = zset.valueRange(2.0, true, 3.0, true);membersInScoreRange.forEach(o->log.info("6、获取ZSET中指定分数范围内的成员（分数从小到大排序）:{}",o));//获取ZSET中指定分数范围内的成员（分数从大到小排序）Collection<String> membersInScoreRever = zset.valueRangeReversed(2.0, true, 3.0, true);membersInScoreRever.forEach(o->log.info("7、获取ZSET中指定分数范围内的成员（分数从大到小排序）:{}",o));//获取ZSET中指定排名范围内的成员及其分数Collection<ScoredEntry<String>> membersWithScoresInRange = zset.entryRange(0, 1);membersWithScoresInRange.forEach(o->log.info("8、获取ZSET中指定排名范围内的成员及其分数,成员：{}，分数",o.getValue(),o.getScore()));//获取ZSET中指定分数范围内的成员及其分数Collection<ScoredEntry<String>> membersWithScoresInScoreRange = zset.entryRange(3.0, true, 4.0, true);membersWithScoresInScoreRange.forEach(o->log.info("9、获取ZSET中指定分数范围内的成员及其分数,成员：{}，分数",o.getValue(),o.getScore()));//Double newScore = zset.addScore("修己xj4", 1);log.info("10、增加1之后指定成员的分数:{}",newScore);//删除ZSET 中的指定成员Boolean removedFlag = zset.remove("修己xj3");log.info("11、删除ZSET 中的指定成员:{}",removedFlag);//删除指定排名范围内的成员Integer removedByRangeCount = zset.removeRangeByRank(0, 1);log.info("12、删除指定排名范围内的成员数量:{}",removedByRangeCount);//删除指定分数范围内的成员Integer removedByScoreCount = zset.removeRangeByScore(3.0, true, 4.0, true);log.info("13、删除指定分数范围内的成员数量:{}",removedByScoreCount);}}

执行结果如下：

1、获取ZSET中指定成员的分数:2.0
2、获取ZSET中指定成员的排名（分数从小到大排序）:2
3、获取ZSET中指定成员的排名（分数从大到小排序）:0
4、获取ZSET中指定排名范围内的成员（分数从小到大排序）:修己xj1
4、获取ZSET中指定排名范围内的成员（分数从小到大排序）:修己xj2
5、获取ZSET中指定排名范围内的成员（分数从大到小排序）:修己xj4
5、获取ZSET中指定排名范围内的成员（分数从大到小排序）:修己xj3
6、获取ZSET中指定分数范围内的成员（分数从小到大排序）:修己xj2
6、获取ZSET中指定分数范围内的成员（分数从小到大排序）:修己xj3
7、获取ZSET中指定分数范围内的成员（分数从大到小排序）:修己xj3
7、获取ZSET中指定分数范围内的成员（分数从大到小排序）:修己xj2
8、获取ZSET中指定排名范围内的成员及其分数,成员：修己xj1，分数
8、获取ZSET中指定排名范围内的成员及其分数,成员：修己xj2，分数
9、获取ZSET中指定分数范围内的成员及其分数,成员：修己xj3，分数
9、获取ZSET中指定分数范围内的成员及其分数,成员：修己xj4，分数
10、增加1之后指定成员的分数:5.0
11、删除ZSET 中的指定成员:true
12、删除指定排名范围内的成员数量:2
13、删除指定分数范围内的成员数量:0

命令行操作ZSET数据

  • zadd 添加成员
zadd xjzset 1 "修己xj1" 2 "修己xj2" 3 "修己xj3" 4 "修己xj4"
  • zscore 获取指定成员的分数
zscore xjzset '修己xj2'
  • zrank 获取指定成员的排名（分数从小到大排序）
 zrank xjzset 修己xj3
  • zrevrank 获取指定成员的排名（分数从大到小排序）
zrevrank xjzset 修己xj3
  • zrange/zrevrange 获取ZSET中指定排名范围内的成员 zrange:分数从小到大排序,我们加了一些测试数据，如下

_20240427095448.jpg

zrevrange:分数从大到小排序
_20240427095942.jpg

zrange key start stop [withscores]zrevrange key start stop [withscores]

其中，key是zset的键名，start是起始索引，stop结束索引，withscores表示是否同时返回分数。可以使用负数索引表示从末尾开始，比如-1表示最后一个元素。zrange key 0 -1 则会显示出所有元素

zrange xjzset 1 2 withscores
  • zrangebyscore/zrevrangebyscore 获取ZSET中指定分数score范围内的成员 zrangebyscore:分数从小到大排序,zrevrangebyscore:分数从大到小排序
zrangebyscore key min max [withscores]zrevrangebyscore key max min [withscores]

其中，key是zset的键名，min 和 max 表示score的范围，范围为闭区间，withscores表示是否同时返回分数。

zrangebyscore xjzset 2.5 3.5 withscores
  • zincrby 将指定成员的分数增加指定的值
zincrby xjzset  1  修己xj3

注： 进行double的值的运算时可能会丢失精度，如果对score进行运算时尽可能使用整数运算。

_20240427080750.jpg

  • zcard 返回zset中成员的数量
zcard xjzset
  • zcount 获取指定范围分数内的成员的数量
zcount key min max

其中，key是zset的键名，min 和 max 表示score的范围，范围为闭区间。

zcount  xjzset 0 2
  • zrem 删除指定成员
zrem  xjzset
  • zremrangebyrank 删除指定排名范围内的成员
zremrangebyrank key start stop

其中，key是zset的键名，start是起始索引，stop结束索引。

zremrangebyrank xjzset 1 1
  • zremrangebyscore 删除指定分数范围内的成员
zremrangebyscore key min max

其中，key是zset的键名，min 和 max 表示score的范围，范围为闭区间。

zremrangebyscore  xjzset 0 3

_20240427083459.jpg

热搜词汇功能实现

我们设计思路是 将每个搜索词作为有序集合的成员，而搜索次数作为成员的分数，每次搜索的时候对这个搜索词的分数加1，这样可以根据搜索次数对热搜词进行排序。

  • 搜索接口
public String keySearch(String keyStr){String hotSearchKey = "xj_hotSearch";RScoredSortedSet<String> hotSearchZSet = redissonClient.getScoredSortedSet(hotSearchKey);//更新zset中当前搜索词的搜索次数hotSearchZSet.addScore(keyStr,1);//搜索逻辑//doSearch(keyStr);return keyStr;
}
  • 热搜词汇查询接口
public Collection<String> hotSearch(){String hotSearchKey = "xj_hotSearch";RScoredSortedSet<String> hotSearchZSet = redissonClient.getScoredSortedSet(hotSearchKey);//获取zset中点击次数排名前5的数据Collection<String> hotList= hotSearchZSet.valueRangeReversed(0,4);return hotList;
}

我们加了一些测试数据，如下

_20240427095448.jpg

_20240427095942.jpg

总结

通过本文的介绍，你学会了如何利用Spring Boot和Redis的ZSET数据结构实现热门搜索功能，并深入了解了热搜词汇的实现细节。通过合理的设计和优化，可以为用户提供更好的搜索体验，同时也提升了应用程序的性能和可扩展性。

这篇关于redis zset详解：排行榜绝佳选择的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/941947。

相关文章

Linux换行符的使用方法详解

Linux换行符的使用方法详解

《Linux换行符的使用方法详解》本文介绍了Linux中常用的换行符LF及其在文件中的表示,展示了如何使用sed命令替换换行符,并列举了与换行符处理相关的Linux命令,通过代码讲解的非常详细,需要的... 目录简介检测文件中的换行符使用 cat -A 查看换行符使用 od -c 检查字符换行符格式转换将
阅读更多...
详解C#如何提取PDF文档中的图片

详解C#如何提取PDF文档中的图片

《详解C#如何提取PDF文档中的图片》提取图片可以将这些图像资源进行单独保存,方便后续在不同的项目中使用,下面我们就来看看如何使用C#通过代码从PDF文档中提取图片吧... 当 PDF 文件中包含有价值的图片，如艺术画作、设计素材、报告图表等，提取图片可以将这些图像资源进行单独保存，方便后续在不同的项目中使
阅读更多...
Android中Dialog的使用详解

Android中Dialog的使用详解

《Android中Dialog的使用详解》Dialog（对话框）是Android中常用的UI组件,用于临时显示重要信息或获取用户输入,本文给大家介绍Android中Dialog的使用,感兴趣的朋友一起... 目录android中Dialog的使用详解1. 基本Dialog类型1.1 AlertDialog（
阅读更多...
C#数据结构之字符串(string)详解

C#数据结构之字符串(string)详解

《C#数据结构之字符串(string)详解》：本文主要介绍C#数据结构之字符串(string),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录转义字符序列字符串的创建字符串的声明null字符串与空字符串重复单字符字符串的构造字符串的属性和常用方法属性常用方法总结摘
阅读更多...
Java中StopWatch的使用示例详解

Java中StopWatch的使用示例详解

《Java中StopWatch的使用示例详解》stopWatch是org.springframework.util包下的一个工具类,使用它可直观的输出代码执行耗时,以及执行时间百分比,这篇文章主要介绍... 目录stopWatch 是org.springframework.util 包下的一个工具类，使用它
阅读更多...
Java进行文件格式校验的方案详解

Java进行文件格式校验的方案详解

《Java进行文件格式校验的方案详解》这篇文章主要为大家详细介绍了Java中进行文件格式校验的相关方案,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录一、背景异常现象原因排查用户的无心之过二、解决方案Magandroidic Number判断主流检测库对比Tika的使用区分zip
阅读更多...
Java实现时间与字符串互相转换详解

Java实现时间与字符串互相转换详解

《Java实现时间与字符串互相转换详解》这篇文章主要为大家详细介绍了Java中实现时间与字符串互相转换的相关方法,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录一、日期格式化为字符串（一）使用预定义格式（二）自定义格式二、字符串解析为日期（一）解析ISO格式字符串（二）解析自定义
阅读更多...
springboot security快速使用示例详解

springboot security快速使用示例详解

《springbootsecurity快速使用示例详解》：本文主要介绍springbootsecurity快速使用示例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝... 目录创www.chinasem.cn建spring boot项目生成脚手架配置依赖接口示例代码项目结构启用s
阅读更多...
Python中随机休眠技术原理与应用详解

Python中随机休眠技术原理与应用详解

《Python中随机休眠技术原理与应用详解》在编程中,让程序暂停执行特定时间是常见需求,当需要引入不确定性时,随机休眠就成为关键技巧,下面我们就来看看Python中随机休眠技术的具体实现与应用吧... 目录引言一、实现原理与基础方法1.1 核心函数解析1.2 基础实现模板1.3 整数版实现二、典型应用场景2
阅读更多...
一文详解SpringBoot响应压缩功能的配置与优化

一文详解SpringBoot响应压缩功能的配置与优化

《一文详解SpringBoot响应压缩功能的配置与优化》SpringBoot的响应压缩功能基于智能协商机制,需同时满足很多条件,本文主要为大家详细介绍了SpringBoot响应压缩功能的配置与优化,需... 目录一、核心工作机制1.1 自动协商触发条件1.2 压缩处理流程二、配置方案详解2.1 基础YAML
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2