【快速了解redis】五种数据类型-Zset篇

五月 11, 2021 5380

大家好，我又回来了.

前言

五一用来休息了，现在将redis五种常见数据类型中最后的一种，zset类型的讲解完。

可以说，zset的数据类型是redis这几个数据类型中，最复杂，也是最灵活的一种类型。它的中文翻译，为有序集合，顾名思义，他的数据排列是按照一定的顺序排列的，基于这个特性，我们也经常用zset类型来存储需要排行的数据。

ZSET

ZSET的结构

说到zset的结构，我们需要先回顾下set的数据结构是怎样的：

其中字符型的set结构，是基于字典来实现的，其中字典的值为null。有序集合zset的结构从表现形式上说，也是基于该结构，不同的点在于，存储数据的字典，它的值不为null,而是我们设置的score,可理解为key的权重值。如我们保存我们最喜欢的几种水果：

那么，我们查询favorite fruit的时候，他就会按数值大小顺序排列返回

常用指令

有序集合的指令比较多，我们这阶段可以基于目标来学习，也即是完成最常用的，或即将使用的指令进行学习。

ZADD 添加元素

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#ZADD zset score member
127.0.0.1:6379> ZADD "favorite fruit" 1 Apple
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD "favorite fruit" 2 Banana
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD "favorite fruit" 3 Orange
(integer) 1

ZADD 指令执行成功后，会返回添加成功的元素数量， 我们也可以一次性地录入多个元素，如
ZADD “favorite fruit” 1 Apple 2 Banana 3 Orange；
另外， ZADD也可更新成员的分值， 如，我们觉得香蕉才是最爱，则可将Apple和Banana的分值对调

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127.0.0.1:6379> ZADD "favorite fruit" 2 Apple
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD "favorite fruit" 1 Banana
(integer) 1

注意： 这里的更新是更新成员的分值，如果你想把苹果改为桃子peach，操作要分两步，移除apple, 添加peach。这是因为字典的key值是不具备变更的。

参数XX 只执行更新

ZADD 可支持可选参数来显示执行相应的指令，XX 表示ZADD将只执行对已存在的元素进行更新

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# ZADD zset [XX] score member
127.0.0.1:6379> ZADD "favorite fruit" XX 4 Orange
(integer) 0
127.0.0.1:6379> ZADD "favorite fruit" XX CH 3 Orange
(integer) 1

我们尝试将Orange的分数从3改成4，发现返回值为0,这是因为redis返回值是表示当前新增的元素数量，如果我们想知道是否修改，可再加多一个参数CH

参数NX 只执行新增

NX 参数则表示只执行对未存在的元素进行新增，对已存在的元素不做任何操作，如，我们将peach 添加到我们喜欢的水果中

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127.0.0.1:6379> ZADD "favorite fruit" NX 4 Peach
(integer) 1

ZREM 移除元素

比如，我们不喜欢桃子了，想把桃子从最喜欢的水果集合中移除

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#ZREM zset member 
127.0.0.1:6379> ZREM "favorite fruit" Peach
(integer) 1

如果我们想批量移除，可以多个元素一起移除，指令成功后，会返回移除元素的数量

ZSCORE 获取元素的分值

我们想查看下在我的心目中，苹果是不是我的最爱

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#ZSCORE zset member 
127.0.0.1:6379> ZSCORE "favorite fruit" Apple
"1"

可以看出，苹果排在第一位

ZINCRBY 对元素的分值自增

之前我们把香蕉放在了第二位，有天吃腻了，觉得橘子比香蕉好吃，我们就把香蕉的排位往后移一位，橘子往前移一位

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#ZINCRBY zset number member 
127.0.0.1:6379> ZINCRBY "favoriate fruit" 1 Banana
"3"
127.0.0.1:6379>  ZINCRBY "favoriate fruit" -1 Orange
"2"

注意， incrby是将增加number, 如果要做减法，则通过加负数的形式完成减法操作

ZCARD 查询集合的大小

现在我们看看我们记录的最喜欢的水果有多少种

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# ZCARD zset
127.0.0.1:6379> zcard "favorite fruit"
(integer) 4

ZRANGE 获取指定范围内的元素

我们想把前三名的水果都查出来，则可以通过zrange来查出来

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# ZRANGE zset start end
127.0.0.1:6379>  ZRANGE "favorite fruit" 0 2
1) "Apple"
2) "Orange"
3) "Banana"

这里的start end 是从0开始的， 0，1，2即是前三位

ZRANK 获取元素在集合中的排名

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127.0.0.1:6379> zrank "favorite fruit" Apple
(integer) 0

由此可见，如果我们把程序上的顺序转化成用户可理解的顺序的话，需要将集合的排名值加一

推荐系统核心实现

好了，我们来到推荐系统的核心实现环节，可以说，推荐系统在我们生活中经常可见，如我经常逛的b站：

我平时喜欢财经、IT，休闲时看看LOL，也关注了观察者网，和几位中美家庭的up主，然后他的推荐还是挺符合这些特征的；

再比如微信读书的猜你喜欢

基本上是基于我们阅读了哪些书籍，然后基于这些书的分类，推荐同类数据

基于这些，我们可以抽象出这里的简易版的推荐逻辑，我们把书籍和视频等，视为对象，则通过对用户浏览对象的特征进行记录，记录哪些特征是最多次数浏览的特征，然后将符合这些特征的其他对象推荐给用户。

好，我们依旧用nodejs 实现推荐的核心逻辑

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/**
 * @author lamwimham
 * @date 2021-05-09
 */
 const redis = require('redis');


 // 我们先建模
 class User {
   constructor(data) {
     this.name = data.name;
     this.id = data.id
   }
 }
 class Target {
   constructor(data) {
     this.name = data.name; // 对象的名称
     this.category = data.category // 对象的特征分类
   }
 }

 class Recommender {
  constructor(key) {
    //TODO: 1. 连接redis服务器
    this.redisCli = redis.createClient();
    this.categoryKey = key; // 推荐的用户
    this.categorySet; // 对象特征分类集合
  }

/**
 * 记录浏览对象的特征次数
 * @param {Target} target 
 */
  recordTarget(target) {
    const codeStatus = this.redisCli.ZSCORE(this.key, target.category); // 查询key对象是否存在特征category
    if (codeStatus) {
      this.redisCli.ZINCRBY(this.key, 1, target.category) // 如果存在，则加1
    } else {
      this.redisCli.ZADD(this.key, 1, target.category) // 如果不存在，则初始化该特征值
    }
  }

  /**
   * 查询最值得推荐的前几名特征
   * @param {Number} num 
   */
  getRange(num) {
    return this.redisCli.ZRANGE(this.key, 0, num-1)
  }


 }


 // 应用实例： 图书推荐

 // 阅读用户: 张三
 const 张三 = new User({id: 1, name: "张三"})

 // 书籍
 const book1 = new Target({name: "redis实践", category: "redis"});
 const book2 = new Target({name: "乔布斯产品圣经", category: "经管"});
 const book3 = new Target({name: "你的灯亮着吗", category: "经管"});
 const book4 = new Target({name: "数据建模", category: "计算机"});
 const book5 = new Target({name: "深入浅出Mysql", category: "计算机"});

// 实例一个对张三的推荐对象
let recommender = new Recommender(张三.id + '图书推荐');
// 记录张三的阅读行为
recommender.recordTarget(book1);
recommender.recordTarget(book2);
recommender.recordTarget(book3);
recommender.recordTarget(book4);
recommender.recordTarget(book5);

// 给张三推荐图书时，前两类书籍是
const result = recommender.getRange(2);
console.log(result)// 经管、计算机
//  然后从书籍库中匹配出和经管和计算机的书，推送到张三的浏览页面上。。

当然，这里的推算并不能算是严格意义上的可用推荐逻辑。有兴趣的同学，可以了解下K-NN(k-nearest neighbor)邻近算法，作为推荐算法的入门，他的思路是计算待分类样本与训练样本之间的差异性，然后根据差异度来判断待分类样本的分类。

课后作业

大家可以尝试下，用python来实现推荐逻辑。

总结

好了，这次的讲解到此为止了。redis的五种常见数据类型已经讲完了。redis还有几个高级用法的数据类型，如HyperLogLog、bitmap，geo, 其中bitmap 我已经在第一讲String中已经讲了他的一个应用场景。剩下的再找时间拓展，以我的思路，下一步，会先讲redis的发布订阅。

我的坚持离不开你的关注，点赞！谢谢！我是希望成为有暖度的理工男-啊ham。我们下期再见