有序集合按分数维持成员次序
Redis 有序集合保存唯一的字节串成员,每个成员关联一个数值分数。分数决定排序,但分数本身可以重复。这个模型可以用于排行榜和时间索引,却不会把分数自动解释成过期时间。成员是否存在、处于哪个名次、什么时候清理,是需要分别定义边界的三件事,不能因为数据有序就假定这些动作已经一并完成。 成员不能重复,分数可以相同 ZADD 在同一条命令内插入新成员,或者更新已有成员的分数。重复使用同一个成员名不会产生第二条记录。默认返回值统计新增成员数,所以返回零也可能表示分数已经成功更新。加上 CH 后,返回值才统计新增成员以及确实改变了分数的更新;不能把原分数不变的重复写入算作一次实际变化。 NX 只允许新增成员,XX 只允许更新已有成员。GT 限制替换后的分数必须更高,但单独使用它仍然允许插入新成员。如果契约是“只提高已有成员的分数”,就需要同时指定 XX 和 GT,并检查执行结果,而不是把命令没有语法错误等同于排行榜发生了变化。是否允许新成员入榜和是否允许降分,是两项不同的条件。 ZRANGE 默认按分数从低到高排列,同分时再按成员的二进制字节字典序排序,不是按插入先后,也不是按本地语言的排序规则。REV 会同时反转分数顺序和同分成员顺序。名次从零开始,按名次查询的两端都包含在结果内,因此从零到九最多得到十个成员。ZRANK 和 ZREVRANK 分别报告对应方向上的位置。 名次和分数是两套坐标 按名次查询选择的是位置,ZRANGE BYSCORE 选择的是数值范围。分数边界默认包含自身,加左括号前缀后才排除该端点;按分数查询再使用 REV 时,需要先给上界、再给下界。无论采用哪一种坐标,查询都不会预留成员,也不会冻结后续分页。两次正常读取之间插入一个成员,就可能让后面的所有名次发生偏移。 分数使用双精度浮点数。从负的二的五十三次方到正的二的五十三次方,这个闭区间内的整数都能被精确表示;超过范围后,相邻整数就可能映射到同一个分数。因此,如果要求每一纳秒都可区分,就不能直接把原始纪元纳秒时间当分数。精确标识可以放在成员数据中,分数采用什么单位、允许多大范围,应由业务精度要求明确决定。 坏掉的样子 按分数查询只是读取。存入时间戳,再查询最近一段窗口,不会自动删除更老的成员,也不会创建成员 TTL。ZREMRANGEBYSCORE 才会显式删除指定分数区间,键级过期则会删除整个集合。应用必须安排清理触发点,并明确截止分数本身是保留还是删除;如果没有清理动作,旧成员完全可能持续积累。 有序访问也不意味着返回多少结果都耗费相同时间。ZRANGE 的文档复杂度为 O(log N + M),其中 M 是返回成员数;按分数范围删除的成本同样取决于实际删除数量。超大响应和集中清理依然占用执行时间,不能用“已经排好序”忽略它们。分页不是快照,单条 ZADD 的原子性也不会把另外几条读取、判断和写入自动合成一个事务。 快速验证 准备带有 C 编译器、make、curl、tar 和 Python 3.10 或更新版本的 POSIX 环境。本次在 macOS、Python 3.14.4、Redis 8.10.1 和 redis-py 8.1.0 上实测。下面只编译使用 libc 的 Redis 核心,并在临时虚拟环境中安装 Python 客户端,不执行系统级安装,也不构建可选模块。 ...