简简单单说下Redis 有序集合

什么是redis 有序集合

redis有5种数据类型，包括：

1. string 字符串:能够为整形、浮点型和字符串，统称为元素。
2. list 列表:能够做为队列使用。
3. set 集合: 一个集合内，全部元素各部相同。
4. hash hash散列值: 即字典，key值惟一。
5. sortedSet 有序集合。

和集合同样，有序集合也是 string 类型元素的集合，且元素不容许重复。不一样的是，有序集合的每一个元素都会关联一个 double 类型的分数(score)。redis 经过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

有序集合的成员是惟一的,但分数却能够重复。

有序集合查找任意数据的时间复杂度是O(1)，插入、删除操做的时间复杂度是O(logN)。

因为有序集合能够根据分数对元素进行排序，所以有序集合可用于排行榜、学生成绩排名等用途。

有序集合的底层实现

出于对性能的考虑，有序集合底层有两类实现：

1. 当有序集合保存的元素数量小于128个，而且全部元素的长度都小于64字节时，有序集合对象使用ziplist实现。
2. 当不知足上述条件时，有序集合对象使用skiplist+字典实现。

说一说ziplist

ziplist(压缩列表)实现的有序集合对象中，每一个元素是用须要使用两个连续的压缩列表节点保存，第一个节点保存元素的成员，第二个节点保存元素的分值，分值为double 类型。

压缩列表内的元素，会按照分值，从小到大排序。若是分值相同，则按照元素成员的大小，从小到大排序。大体以下图所示：

说一说skiplist

skiplist(跳跃表)采用了链表加多级索引的结构。它使用了空间换时间的设计思路，在存储时创建了不少级索引。使得在跳跃表中查找、插入和删除的时间复杂度都是O(logN)。

它的实现大体以下图所示：

1. 最下一层是链表，有序的保存全部的数据。
2. 原始链表以上，都为索引层。在每级索引的基础上，每隔几个节点抽出一个节点，造成更上一级索引。
3. 每一个节点不直接保存数据，而是保存指针，这样能减小对空间的消耗。
4. 当查找某条数据时，会先从上往下在索引层遍历，找到该数据所在的索引范围。经过索引层节点的指针，不断降低到下一层，直到原始链表这一层。继续遍历，直到找到该节点，或者经过逻辑判断该节点不存在。
5. 当插入或删除时，也会先查找到位置，插入到链表中或从链表中删除，并动态更新索引层，维护索引与原始链表大小之间的平衡。例如链表中结点多了，索引结点就相应地增长一些，避免查找，插入，删除操做性能降低。

为何有序集合须要同时使用跳跃表和字典来实现？

有序列表使用skiplist(跳跃表)+字典实现，是为了保证查找和范围型操做(ZRANK、ZRANGE等)都能尽量快的执行。

例如只使用跳跃表，查找单个成员，复杂度为O(logN)。

例如只使用字典，因为字典是无序的，范围型的操做，会须要使用至少O(NlogN)时间复杂度和额外的O(N)空间对数据排序，再进行范围型操做。

而同时使用跳跃表+字典，查找单个成员，能够直接在字典中查找，复杂度为O(1)，范围型操做则在跳跃表中操做，复杂度为O(lngN)。