Redis中的排序可以怎么实现？

Redis中的数据结构排序方法及SORT命令详解

原创已于 2023-04-27 12:52:26 修改 · 2.6k 阅读

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于 2023-04-25 11:33:05 首次发布

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Redis支持通过有序集合、列表和SORT命令来实现数据排序。有序集合(ZSET)自带排序功能，可以根据分数进行操作。LIST可以通过SORT命令配合DESC和LIMIT参数实现排序和分页。SORT命令还可以自定义排序依据(BY)和获取外部键(GET)，并能通过STORE参数保存排序结果。注意SORT命令可能成为性能瓶颈，应谨慎使用LIMIT和STORE来优化。

遇到这个问题，我上来就回答可以利用数据结构的特性，比如Zset的自带排序。（当时没有想到redis也是自带sort功能，对无序数据结构进行后续排序的）

先看AI的表现：

问题：Redis排序知道吗？如果我的业务场景中需要引入Redis缓存，且需要维护一定的顺序性，Redis可以通过哪些方式实现？

回答：

是的，Redis可以通过一些方式来实现有序集合的排序功能。

1. 使用有序集合

Redis中的有序集合（SortedSet）是一个键值对集合，其中每个元素都有一个分数（score），可以根据分数进行排序。

使用ZADD命令添加元素时，指定分数即可。使用ZRANGEBYSCORE命令可以按照分数区间获取元素，使用ZREVRANGEBYSCORE命令可以按照分数区间逆序获取元素。

2. 使用列表

Redis中的列表（List）可以通过LPUSH、RPUSH、LINSERT等命令添加元素。使用LINDEX命令可以获取指定位置的元素，使用LLEN命令可以获取列表长度。

可以通过设置列表元素的值来实现排序功能。例如，将列表元素设置为JSON字符串，其中包含一个需要排序的字段。然后可以使用SORT命令按照该字段进行排序。

3. 使用有序列表

Redis中的有序列表（Sorted List）是通过列表和有序集合实现的。列表中存储元素，有序集合中存储元素对应的分数。使用ZADD命令向有序集合中添加元素时，同时在列表中插入一个元素。使用ZRANGEBYSCORE命令按照分数区间获取元素时，同时获取对应的列表元素。

有序列表可以实现高效的排序功能，因为它既可以按照分数进行排序，又可以按照插入顺序进行排序。

以上是Redis实现排序的三种方式，可以根据具体业务场景选择合适的方式来实现。

我们自己在服务器上进行实践

首先开启服务器

centos上执行: redis-server

但是如果我们有自定义配置的话，一定要后接自己的配置文件地址

redis-server /usr/local/redis-5.0.8/redis.conf

再开一个客户端，执行redis-cli进入客户端。

Sort命令

SORT命令可以对列表类型、集合类型和有序集合类型键进行排序，并且可以完成与关系数据库中的连接查询相类似的任务。

在列表中使用

127.0.0.1:6379> lpush mylist 4 2 5 1 3 7
(integer) 6
127.0.0.1:6379> sort mylist
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
5) "5"
6) "7"
127.0.0.1:6379>

在集合中使用

127.0.0.1:6379> sadd myset 2 8 55 5 6 6 9
(integer) 6
127.0.0.1:6379> sort myset
1) "2"
2) "5"
3) "6"
4) "8"
5) "9"
6) "55"

在有序集合中使用

注意，对有序集合类型排序时会忽略元素的分数，只针对元素自身的值进行排序

127.0.0.1:6379> zadd myzset 50 2 40 3 20 1 60 6
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 withscores
1) "1"
2) "20"
3) "3"
4) "40"
5) "2"
6) "50"
7) "6"
8) "60"
127.0.0.1:6379> sort myzset
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "6"

zrange的含义与作用

Redis中的ZRANGE指令用于获取有序集合（Sorted Set）中指定范围内的元素，按照元素的分值（score）从小到大排序。

语法如下：

ZRANGE key start stop [WITHSCORES]

参数说明：

key：有序集合的键名。
start：元素排名的起始值，从0开始计数，表示第一个元素。
stop：元素排名的结束值，从0开始计数。如果指定的值比集合的长度大，就返回集合中的所有元素。如果stop的值为-1，则表示获取集合中的所有元素。
WITHSCORES：可选参数，指定是否返回元素的分值（score）。如果指定了该参数，则会在返回结果中包含每个元素的分值。

举个例子，如果有一个有序集合scores，其中包含以下元素：

redis> ZADD scores 10 Tom
redis> ZADD scores 20 Jack
redis> ZADD scores 30 Alice
redis> ZADD scores 40 Bob

使用ZRANGE scores 0 -1指令，则会返回整个有序集合，按照分值从小到大排序：

1) "Tom"
2) "Jack"
3) "Alice"
4) "Bob"

如果使用ZRANGE scores 1 2命令，则会返回排名为1和2的元素，即"Jack"和"Alice"：

1) "Jack"
2) "Alice"

如果使用ZRANGE scores 0 -1 WITHSCORES命令，则会返回整个有序集合，包含每个元素的分值：

1) "Tom"
2) "10"
3) "Jack"
4) "20"
5) "Alice"
6) "30"
7) "Bob"
8) "40"

DESC和LIMIT参数

使用sort命令配合DESC参数可以实现倒序排序。

127.0.0.1:6379> lpush mylist 1 3 5 7 1 -1 233 4
(integer) 8
127.0.0.1:6379> sort mylist desc
1) "233"
2) "7"
3) "5"
4) "4"
5) "3"
6) "1"
7) "1"
8) "-1"

使用limit可以分页显示结果。Limist offet count：我们从第offset+1元素开始输出，取count个元素

127.0.0.1:6379> sort mylist desc limit 0 2
1) "233"
2) "7"

BY参数：自定义排序

假定有一张表的数据如下：

uid	user_name_{uid}	user_level_{uid}
1	admin	9999
2	jack	10
3	lucky	256
4	mary	70

对于上表中的数据，很多情况下在Redis 中的存储方式是：使用列表存储 uid，再分别用字符串存储 user_name_ {uid} 和 user_level_ {uid}

我们根据上述传统模式，在redis中添加数据

首先添加admin

127.0.0.1:6379> lpush uid 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> set user_name_1 admin
OK
127.0.0.1:6379> set user_level_1 9999
OK
127.0.0.1:6379>

再添加jack的信息

127.0.0.1:6379> lpush uid 2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> set user_name_2 jack
OK
127.0.0.1:6379> set user_level_2 10
OK

我们分别用sort uid和sort uid by user_level_* 查看效果：

127.0.0.1:6379> sort uid
1) "1"
2) "2"
3) "3"
127.0.0.1:6379> sort uid by user_level_*
1) "2"
2) "3"
3) "1"
127.0.0.1:6379>

对by pattern的解释：

user_level_* 是一个占位符，它先取出 uid 中的值，然后再用这个值来查找相应的键。

比如在对 uid 列表进行排序时，程序就会先取出 uid 的值 1 、 2 、 3 、 4 ，然后使用 user_level_1 、 user_level_2 、 user_level_3 和 user_level_4 的值作为排序 uid 的权重。

GET参数：获取外部键

对于上述根据pattern进行排序，我们还想知道具体的键值，那么可以引入GET选项

比如，以下代码先排序uyid，然后，再取出对应键user_name_{uid}的值：

127.0.0.1:6379> sort uid
1) "1"
2) "2"
3) "3"
127.0.0.1:6379> sort uid get user_name_*
1) "admin"
2) "jack"
3) "lucky"

我们一条语句也可以跟上多个GET参数

比如说，以下代码就按 uid 分别获取 user_level_{uid} 和 user_name_{uid} ：

127.0.0.1:6379> sort uid get user_level_* GET user_name_*
1) "9999"
2) "admin"
3) "10"
4) "jack"
5) "256"
6) "lucky"

GET 有一个额外的参数规则，那就是 —— 可以用 # 获取被排序键的值。

以下代码就将 uid 的值、及其相应的 user_level_* 和 user_name_* 都返回为结果：

127.0.0.1:6379> sort uid GET # GET user_level_* get user_name_*
1) "1"
2) "9999"
3) "admin"
4) "2"
5) "10"
6) "jack"
7) "3"
8) "256"
9) "lucky"

STORE 参数：保存排序结果

首先我们用一个列表来缓存结果

默认情况下， SORT 操作只是简单地返回排序结果，并不进行任何保存操作。

通过给 STORE 选项指定一个 key 参数，可以将排序结果保存到给定的键上。

如果被指定的 key 已存在，那么原有的值将被排序结果覆盖。

127.0.0.1:6379> rpush mynum 1 3 5
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange mynum 0 -1
1) "1"
2) "3"
3) "5"
127.0.0.1:6379> rpush mynum 2 4 6
(integer) 6
127.0.0.1:6379> lrange mynum 0 -1
1) "1"
2) "3"
3) "5"
4) "2"
5) "4"
6) "6"
127.0.0.1:6379> sort mynum store mysortednum
(integer) 6
127.0.0.1:6379> lrange mysortednum 0 -1
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
5) "5"
6) "6"