一、zset(sorted set：有序集合)
Redis zset和Set一样也是String类型元素的集合，且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
Redis zset类似Java里的LinkedSet(不重复有序)，当zset中最后一个value 被移除后，数据结构自动删除，内存被回收。
二、应用场景
2.1 成绩榜单
2.1.1 成绩表单添加数据
ZADD命令：添加or更新成员分数
//命令参数
ZADD key score member [[score member] [score member] ...]
将一个或多个member元素及其score值加入到有序集key当中。如果某个member已经是有序集的成员，那么更新这个member的score值，并通过重新插入这个member元素，来保证该member在正确的位置上。
score值可以是整数值或双精度浮点数。如果key不存在，则创建一个空的有序集并执行ZADD操作。当key存在但不是有序集类型时，返回一个错误。
//假设用户A（user1）当前游戏的分数为50，则
ZADD user_rank 50 user1
//添加用户B（user2）当前游戏的分数为60、用户C（user3）当前游戏的分数为70，则可批量操作，同时添加user2、user3 两个用户的分数
ZADD user_rank 60 user2 70 user3
2.1.2 ZREVRANK 获取成员当前的排名
//命令参数
ZREVRANK key member
返回有序集key中成员member的排名，其中有序集成员按score值递减(从大到小)排序。排名以0为底，也就是说，score 值最大的成员排名为0 。
//获取用户A当前的排名，user1 当前排名为第三，则输出2
ZREVRANK user_rank user1
2.2.3 ZSCORE 获取用户分数(排序值)
//命令参数
ZSCORE key member
返回有序集key中，成员member的score值。如果member元素不是有序集key的成员或key不存在返回nil。
// 获取用户A当前的分数，user1当前分数为50，则输出"50"，注意返回值是字符串
ZSCORE user_rank user1
2.2 游戏排行榜
一个典型的游戏排行榜包括以下常见功能：
- 能够记录每个玩家的分数；
- 能够对玩家的分数进行更新；
- 能够查询每个玩家的分数和名次；
- 能够按名次查询排名前N名的玩家；
- 能够查询排在指定玩家前后M名的玩家。
更进一步，上面的操作都需要在短时间内实时完成，这样才能最大程度发挥排行榜的效用。由于一个玩家名次上升x位将会引起x+1位玩家的名次发生变化（包括该玩家），如果采用传统数据库（比如MySQL）来实现排行榜，当玩家人数较多时，将会导致对数据库的频繁修改，性能得不到满足，所以不合适。
2.2.1 zadd设置玩家分数
下面设置了4个玩家的分数，如果玩家分数已经存在，则会覆盖之前的分数。
> redis 127.0.0.1:6379> zadd lb 89 user1
> (integer) 1
> redis 127.0.0.1:6379> zadd lb 95 user2
> (integer) 1
> redis 127.0.0.1:6379> zadd lb 95 user3
> (integer) 1
> redis 127.0.0.1:6379> zadd lb 90 user4
> (integer) 1
2.2.2 zscore查看玩家分数
下面是查看user2这个玩家在lb排行榜中的分数。
redis 127.0.0.1:6379> zscore lb user2 “95”
2.2.3 zrevrange按名次查看排行榜
由于排行榜一般是按照分数由高到低排序的，所以我们使用zrevrange，而命令zrange是按照分数由低到高排序。起始位置和结束位置都是以0开始的索引，且都包含在内。如果结束位置为-1则查看范围为整个排行榜。带上withscores则会返回玩家分数。下面为查看所有玩家分数：
> redis 127.0.0.1:6379> zrevrange lb 0 -1 withscores
> 1) “user3”
> 2) “95”
> 3) “user2”
> 4) “95”
> 5) “user4”
> 6) “90”
> 7) “user1”
> 8) “89”
下面为查询前三名玩家分数：
> redis 127.0.0.1:6379> zrevrange lb 0 2 withscores
> 1) “user3”
> 2) “95”
> 3) “user2”
> 4) “95”
> 5) “user4”
> 6) “90”
2.2.4 zrevrank查看玩家的排名
与zrevrange类似，zrevrank是以分数由高到低的排序返回玩家排名（实际返回的是以0开始的索引），对应的zrank则是以分数由低到高的排序返回排名。下面是查询玩家user3和user4的排名：
> redis 127.0.0.1:6379> zrevrank lb user3
> (integer) 0
> redis 127.0.0.1:6379> zrevrank lb user1
> (integer) 3
2.2.5 zincrby增减玩家分数
有的排行榜是在变更时重新设置玩家的分数，而还有的排行榜则是以增量方式修改玩家分数，增量可正可负。如果执行zincrby时玩家尚不在排行榜中，则认为其原始分数为0，相当于执行zdd。下面将user4的分数增加6，使其名次上升到第一位。
> redis 127.0.0.1:6379> zincrby lb 6 user4
> “96”
> redis 127.0.0.1:6379> zrevrange lb 0 -1 withscores
> 1) “user4”
> 2) “96”
> 3) “user3”
> 4) “95”
> 5) “user2”
> 6) “95”
> 7) “user1”
> 8) “89”
2.2.6 zrem移除某个玩家
下面移除玩家user4
> redis 127.0.0.1:6379> zrem lb user4
> (integer) 1
> redis 127.0.0.1:6379> zrevrange lb 0 -1 withscores
> 1) “user3”
> 2) “95”
> 3) “user2”
> 4) “95”
> 5) “user1”
> 6) “89”
2.2.7 del删除排行榜
排行榜对象在我们首次调用zadd或zincrby时被创建，当我们要删除它时，调用redis通用的命令del即可。
> redis 127.0.0.1:6379> del lb
> (integer) 1
> redis 127.0.0.1:6379> get lb
> (nil)
2.2.8 相同分数问题
从前面的例子我们可以看到，user2和user3具有相同的分数，但在按分数逆序排序时，user3排在了user2前面。而在实际应用场景中，我们更希望看到user2排在user3前面，因为user2比user3先加入排行榜，也就是说user2先到达该分数。但Redis在遇到分数相同时是按照集合成员自身的字典顺序来排序，这里即是按照”user2″和”user3″这两个字符串进行排序，以逆序排序的话user3自然排到了前面。要解决这个问题，我们可以考虑在分数中加入时间戳。
2.3 微信步数排行榜
本文基于微信步数排行榜介绍如何使用Redis的ZSET实现排行榜，重点是Redis的ZSET的使用，因此只是分析了微信步数排行榜的大致实现思路，实际实现肯定比文中分析的复杂的多。首先，我们来分析下微信步数排行榜的需求：
排行榜是以日期为单位的，历史日期的排行榜是可以查看的
排行榜可能并不会显示所有好友的步数，比如我的微信有349位好友，但排行榜从来没有显示过这么多，假设最多只显示步数前200的好友
步数是异步更新的，所以每隔一段时间步数同步后，排行榜都会变化
排行榜中，好友头像和微信昵称可以理解为不变的（变动的几率小，就像热搜榜中的标题和Url），但步数和点赞数是可变的
基于以上分析的需求，大致实现思路如下：
1、使用Redis的ZSET数据结构
2、设置key时，基于微信号和日期，比如我的微信是zwwhnly，今天的日期是2020-06-01，那么key就可以设计为：StepNumberRanking:zwwhnly:20200601
3、设置value时，将好友的昵称作为成员member，将好友的步数作为分值score，如下所示：
4、使用Redis的HASH数据结构，其中key为第2步的key+第3步的成员member，value分别存储好友头像、昵称、步数、点赞数，如下所示：
5、获取微信步数排行榜时，分为以下2步：
A、先查询出微信步数排行榜中的好友昵称，也就是查询
StepNumberRanking:zwwhnly:20200601的值
B、根据获取到的好友昵称，查询好友步数信息，也就是查询
StepNumberRanking:zwwhnly:20200601:yst的值
2.3.1 ZADD初始化微信步数排行榜
执行如下命令初始化微信步数排行榜，以上面图片中的9个好友为例，分2次初始化：
ZADD StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 25452 yst 23683 zq 23599 ljx 20391 yyq 19628 XxZz
ZADD StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 18261 lxx 16636 zcc 16555 clc 16098 fl
执行完的效果如下图所示：
可以看到，默认是以score正序排列的，也就是步数从少到多排列。
2.3.2 HMSET存用户详细信息
因为展示步数排行榜时，需要展示昵称、头像、步数、点赞数，所以可以借助于Redis的HASH 数据结构来存储，这时就要用到HMSET命令
2.3.3 ZINCRBY更新好友步数
每隔一段时间，好友的步数是会更新的，此时可以使用ZINCRBY命令来更新好友步数，假设我们只更新步数位于前2位好友的步数，给他们的步数增加10，就可以执行以下命令：
ZINCRBY StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 10 yst ZINCRBY StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 10 zq
执行完的效果如下图所示：
更新完排行榜里的步数后，不要忘记执行HMSET命令更新好友的步数：
2.3.4 ZRANGE正序
在所有的数据就绪后，剩下的就是查询了，我们可以使用ZRANGE命令获取排行榜里的好友信息：
ZRANGE StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 0 -1
可以看出，查询出的好友信息是按步数从少到多排序的，而排行榜应该按步数从多到少排序，这就用到了下面的ZREVRANGE命令。
2.3.5 ZREVRANGE倒序
ZREVRANGE命令和ZRANGE命令类似，不过是按score倒序的，刚好符合排行榜的场景。
ZREVRANGE StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 0 -1 WITHSCORES
可以看出，查询出的好友信息按步数从大到小排序，刚好就是在排行榜要展示的顺序。不过，排行榜一般都不展示所有的数据，这里我们的数据比较少，如果只获取步数top5的好友，就可以执行如下命令：
ZREVRANGE StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 0 4 WITHSCORES
如果你要获取top200，就将上面的4修改为199。
2.3.6 HGETALL获取好友详情
获取到了排行榜里的好友信息，最后一步就是获取这些好友的步数、点赞数、头像、昵称这些信息，也就是我们之前使用HASH数据结构存储的信息，此时我们可以使用HGETALL命令，如下所示：
HGETALL StepNumberRanking:zwwhnly:20200602:yst
