Redis 的有序集合（Sorted Set）是一個基于分數(shù)（score）排序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它在 Redis 中非常重要，常用于實現(xiàn)排行榜、近似計數(shù)器等功能。

Redis 的有序集合（Sorted Set）是基于跳躍表（Skip List）實現(xiàn)的。跳躍表是一種高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其插入、刪除和查找操作的平均時間復(fù)雜度都是 O(log n)，相對于平衡樹（如紅黑樹）的實現(xiàn)要簡單很多。跳躍表的結(jié)構(gòu)類似于鏈表，每個節(jié)點除了保存元素值外，還包含一個指針數(shù)組，分別指向?qū)?yīng)層次的下一個節(jié)點。這種多級指針的設(shè)計，使得跳表可以跨越多個節(jié)點進行快速搜索，同時保證跳表結(jié)構(gòu)的高效性和簡潔性。

有序集合的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由哈希（Hash）和跳躍表組成。在哈希中，存儲了元素及其關(guān)聯(lián)的評分（分數(shù)）。每個元素都有一個唯一的評分，用于確定其在跳躍表中的位置。當(dāng)需要對有序集合進行操作時，Redis 首先通過哈希表找到元素及其評分，然后通過跳躍表進行相應(yīng)的操作。

以下是 Redis 有序集合（Sorted Set）的一些核心操作及其對應(yīng)的核心代碼分析：

添加元素（ZADD）：

有序集合中的元素添加操作是通過哈希表和跳躍表協(xié)同完成的。首先，Redis 將元素值和評分存儲在哈希表中。然后，根據(jù)評分在跳躍表中找到對應(yīng)的位置，并將新元素插入到該位置。

獲取元素（ZRANGE、ZREVRANGE）：

有序集合中的獲取元素操作主要依賴于跳躍表。ZRANGE 操作從跳躍表的頭部開始，按照給定的評分范圍返回符合條件的元素。ZREVRANGE 操作則從跳躍表的尾部開始，按照給定的評分范圍返回符合條件的元素。

刪除元素（ZREM）：

刪除元素操作首先通過哈希表找到對應(yīng)元素，然后在跳躍表中刪除該元素。Redis 只需要刪除哈希表中的指向該元素的指針，跳躍表中的元素會自動上移。

更新元素評分（ZINCRBY）：

更新元素評分操作僅需修改哈希表中對應(yīng)元素的評分，然后重新計算跳躍表中元素的位置。

獲取有序集合長度（ZCARD）：

有序集合長度的操作直接查詢哈希表中的鍵值對數(shù)量。

隨機獲取元素（ZRANDMEMBER）：

隨機獲取元素操作首先從哈希表中隨機選擇一個元素，然后在該元素所在的跳躍表區(qū)間內(nèi)隨機選擇一個元素。

通過以上操作，Redis 實現(xiàn)了高效有序集合（Sorted Set）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提供了高性能的排序和范圍查找功能。

2、實戰(zhàn)

要使用 Spring Boot 和 Redis 實現(xiàn)排行榜功能，你可以遵循以下步驟：

引入依賴

在你的 Spring Boot 項目的 pom.xml 文件中，添加以下依賴：

  
      
        org.springframework.boot  
        spring-boot-starter-data-redis  
      
 

配置 Redis

在 application.properties 或 application.yml 文件中配置 Redis 連接信息：

# application.properties  
spring.redis.host=localhost  
spring.redis.port=6379  

# application.yml  
spring:  
  redis:  
    host: localhost  
    port: 6379  

創(chuàng)建 Redis 模板

創(chuàng)建一個 RedisTemplate Bean：

import org.springframework.context.annotation.Bean;  
import org.springframework.context.annotation.Configuration;  
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;  
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;  
import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;  
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
@Configuration  
public class RedisConfig {
    @Bean  
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {  
        RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate<>();  
        redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);  
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());  
        redisTemplate.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());  
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());  
        redisTemplate.setHashValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());  
        return redisTemplate;  
    }  
}

創(chuàng)建排行榜實體類

創(chuàng)建一個排行榜實體類，包含用戶 ID、分數(shù)等信息：

import java.io.Serializable;
public class RankingEntity implements Serializable {
    private String userId;  
    private double score;
    // 構(gòu)造方法、getter 和 setter 

實現(xiàn) Redis 排行榜操作

創(chuàng)建一個服務(wù)類，實現(xiàn)排行榜的相關(guān)操作，如添加分數(shù)、查詢排名等：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;  
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;  
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;  
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@Service  
public class RankingService {
    @Autowired  
    private RedisTemplate redisTemplate;
    private static final String RANKING_KEY = "ranking_list";
    /**  
     * 添加分數(shù)  
     * @param userId 用戶 ID  
     * @param score 分數(shù)  
     */  
    public void addScore(String userId, double score) {  
        ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();  
        valueOperations.set(RANKING_KEY + ":" + userId, score, 60, TimeUnit.SECONDS);  
    }
    /**  
     * 查詢排名  
     * @return 排名列表  
     */  
    public List