Redis的SortedSet数据结构底层原理究竟是怎样的复杂机制？
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本文共计1422个文字，预计阅读时间需要6分钟。
这篇文章主要介绍了Redis数据结构SortedSet的底层原理，具有很高的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑周全的地方，欢迎指正。以下是一些相关内容：
目录- 教程- 参考价值- 概述- 常用命令- 实现方式- 跳跃表
概述SortedSet是Redis中的一种数据结构，它是一个有序集合，可以存储具有分数（score）的元素。SortedSet中的元素可以根据分数进行排序。
常用命令- ZADD key score member- ZSCORE key member- ZRANGE key start stop- ZREVRANGE key start stop- ZCARD key- ZCOUNT key min max
实现方式SortedSet底层使用跳跃表（Skip List）实现。跳跃表是一种数据结构，它通过维护多个层级的有序链表来提高查找效率。
跳跃表跳跃表是一种基于链表的随机化数据结构，它通过维护多个层级的有序链表来提高查找效率。跳跃表具有以下特点：- 随机化：跳跃表中的节点随机分布在链表中，这使得查找效率更高。- 可扩展性：跳跃表可以轻松地扩展到更大的规模。- 稳定性：跳跃表在插入、删除和查找操作中都具有很高的稳定性。
希望这些内容对您有所帮助！
这篇文章主要介绍了Redis数据结构SortedSet的底层原理解析，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
- 概述
- 一些常用命令
- 实现
- 跳跃表
- 跳表的插入
- 压缩列表
概述
一些常用命令
- 存储：zadd key score value
- 获取：zrange key start end
- 获取：同时获取分数：zrange key start end with score
- 删除：zrem key value
存储的时候我们可以发现，是有一个score（分数）的，这个就是用来排序的字段。
实现
先说结论，SortedSet底层，根据配置会在不同的时候选用两种不同的数据结构zset，或ziplist进行存储：
首先，我们来看几个参数：
zset-max-ziplist-entries 128zset-max-ziplist-value 64if ( field-value对的数量 > ziplist.entries.size || 任意一个filed或value长度 > zset-max-ziplist-value) { // 使用 zset 进行存储} else { // 使用 ziplist 进行存储zset的结构如下：
typedef struct zset { dict *dict; zskiplist *zsl;} zset可以发现，是由字典+跳跃表实现的。
- zset 结构体里有两个元素，一个是 dict，用来维护 数据 到 分数 的关系，一个是 zskiplist，用来维护 分数所在链表 的关系
- dict 里通过维护 哈希表 存储了 张三=>100，李四=>90 的分数关系。
而跳表则是排序的关键
跳跃表
先上图：
我们知道，链表的检索效率是非常低的，如果要拿到100条数据中间的数据，则需要遍历50个数据才行，为了解决这个问题，跳表应运而生
如上图，就是常规的跳表，会在原有的数据上加上若干层，指向当前层的下一个节点。
跳表的插入
如上图所示：其实每个节点的层数是随机的，而且新插入一个节点不会影响其它节点的层数。因此，插入操作只需要修改插入节点前后的指针，而不需要对很多节点都进行调整。这就降低了插入操作的复杂度。实际上，这是skiplist跳表的一个很重要的特性，这让它在插入性能上明显优于平衡树的方案。
如下图，假如我们需要查询23，查询的路径如下。
事实上，在插入之前也要先经历一个类似的查找过程，在确定插入位置后，再完成插入操作。
这也是SortedSet实现排序的原理。
压缩列表
压缩列表 ziplist 是为 Redis 节约内存而开发的。
压缩列表是由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型数据结构，一个压缩列表可以包含任意多个节点 （entry），每个节点可以保存 一个字节数组 或者 一个整数值 。
1、zl bytes：用于记录整个压缩列表占用的内存字节数
2、zl tail：记录要列表尾节点距离压缩列表的起始地址有多少字节
3、zl len：记录了压缩列表包含的节点数量。
4、entryX：要说列表包含的各个节点
5、zl end：用于标记压缩列表的末端
压缩列表是一种为了节约内存而开发的顺序型数据结构
压缩列表被用作列表键和哈希键的底层实现之一
压缩列表可以包含多个节点，每个节点可以保存一个字节数组或者整数值
添加新节点到压缩列表，可能会引发连锁更新操作。
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。
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这篇文章主要介绍了Redis数据结构SortedSet的底层原理，具有很高的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑周全的地方，欢迎指正。以下是一些相关内容：
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概述SortedSet是Redis中的一种数据结构，它是一个有序集合，可以存储具有分数（score）的元素。SortedSet中的元素可以根据分数进行排序。
常用命令- ZADD key score member- ZSCORE key member- ZRANGE key start stop- ZREVRANGE key start stop- ZCARD key- ZCOUNT key min max
实现方式SortedSet底层使用跳跃表（Skip List）实现。跳跃表是一种数据结构，它通过维护多个层级的有序链表来提高查找效率。
跳跃表跳跃表是一种基于链表的随机化数据结构，它通过维护多个层级的有序链表来提高查找效率。跳跃表具有以下特点：- 随机化：跳跃表中的节点随机分布在链表中，这使得查找效率更高。- 可扩展性：跳跃表可以轻松地扩展到更大的规模。- 稳定性：跳跃表在插入、删除和查找操作中都具有很高的稳定性。
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- 概述
- 一些常用命令
- 实现
- 跳跃表
- 跳表的插入
- 压缩列表
概述
一些常用命令
- 存储：zadd key score value
- 获取：zrange key start end
- 获取：同时获取分数：zrange key start end with score
- 删除：zrem key value
存储的时候我们可以发现，是有一个score（分数）的，这个就是用来排序的字段。
实现
先说结论，SortedSet底层，根据配置会在不同的时候选用两种不同的数据结构zset，或ziplist进行存储：
首先，我们来看几个参数：
zset-max-ziplist-entries 128zset-max-ziplist-value 64if ( field-value对的数量 > ziplist.entries.size || 任意一个filed或value长度 > zset-max-ziplist-value) { // 使用 zset 进行存储} else { // 使用 ziplist 进行存储zset的结构如下：
typedef struct zset { dict *dict; zskiplist *zsl;} zset可以发现，是由字典+跳跃表实现的。
- zset 结构体里有两个元素，一个是 dict，用来维护 数据 到 分数 的关系，一个是 zskiplist，用来维护 分数所在链表 的关系
- dict 里通过维护 哈希表 存储了 张三=>100，李四=>90 的分数关系。
而跳表则是排序的关键
跳跃表
先上图：
我们知道，链表的检索效率是非常低的，如果要拿到100条数据中间的数据，则需要遍历50个数据才行，为了解决这个问题，跳表应运而生
如上图，就是常规的跳表，会在原有的数据上加上若干层，指向当前层的下一个节点。
跳表的插入
如上图所示：其实每个节点的层数是随机的，而且新插入一个节点不会影响其它节点的层数。因此，插入操作只需要修改插入节点前后的指针，而不需要对很多节点都进行调整。这就降低了插入操作的复杂度。实际上，这是skiplist跳表的一个很重要的特性，这让它在插入性能上明显优于平衡树的方案。
如下图，假如我们需要查询23，查询的路径如下。
事实上，在插入之前也要先经历一个类似的查找过程，在确定插入位置后，再完成插入操作。
这也是SortedSet实现排序的原理。
压缩列表
压缩列表 ziplist 是为 Redis 节约内存而开发的。
压缩列表是由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型数据结构，一个压缩列表可以包含任意多个节点 （entry），每个节点可以保存 一个字节数组 或者 一个整数值 。
1、zl bytes：用于记录整个压缩列表占用的内存字节数
2、zl tail：记录要列表尾节点距离压缩列表的起始地址有多少字节
3、zl len：记录了压缩列表包含的节点数量。
4、entryX：要说列表包含的各个节点
5、zl end：用于标记压缩列表的末端
压缩列表是一种为了节约内存而开发的顺序型数据结构
压缩列表被用作列表键和哈希键的底层实现之一
压缩列表可以包含多个节点，每个节点可以保存一个字节数组或者整数值
添加新节点到压缩列表，可能会引发连锁更新操作。
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。