Redis的sort
以下代码展示了SORT
命令对列表键进行排序的例子:
redis> RPUSH numbers 5 3 1 4 2 redis> LRANGE numbers 0 -1 redis> SORT numbers redis> SADD alphabet a b c d e f g redis> SMEMBERS alphabet redis> SORT alphabet ALPHA
接下来使用SORT
命令和BY
选项, 以jack_number
,peter_number
,tom_number
三个值为权重weight
,对有序集合test-result
中的jack
,peter
,tom
三个成员进行排序:
redis> ZADD test-result 3.0 jack 3.5 peter 4.0 tom
# 为哥哥元素设置序号
redis> MSET peter_number 1 tom_number 2 jack_number 3
# 以序号为权重, 对有序集合中的元素进行排序
redis> SORT test_result by *_number
本章节将会对排序的原理进行学习, 并说明包括ASC
,DESC
,ALPHA
,LIMIT
,STORE
,BY
,GET
在内的所有的SORT
命令选项的实现原理。
SORT <key>命令的实现
SORT命令的最简单执行形式为:
SORT <key>
这个命令可以对一个包含数字值的键key进行排序.
以下实例展示了如何使用SORT
命令对一个包含三个数值的列表进行排序:
redis> RPUSH numbers 3 1 2 redis> SORT numbers
执行步骤
-
创建一个和numbers列表长度相同的数组, 该数组每个项都是一个
redis.h/redisSortObject
结构。 -
遍历数组,将各个数组项的obj指针分别指向
numbers
列表的各个项, 构成obj指针和列表项之间的一对一关系 -
遍历数组,将各个obj指针所指向的列表项转换成一个double类型的浮点数, 并将这个浮点数保存在相应数组项的u.score属性里面
-
根据数组想u.score属相的值, 对数组进行数字值排序,排序之后的数组项按u.score属性的值从小到大排列
-
遍历数组, 将各个数组项的obj指针所指向的列表项作为排序结果返回给客户端, 程序首先范围数组的索引
0
, 返回u.score值为1.0的列表项1
. 然后访问数组索引1, 返回u.socre值为2.0的列表项2
.最后访问数组的索引2, 返回u.score值为3.0的列表项3
Note: SORT命令为每个被排序的键都创建一个与键长度相同的数组, 数组的每个项都是一个
redisSortObject
结构, 根据SORT
命令使用的选项不同, 程序使用redisSortObject
结构的方式也不同。
ALPHA 选项的实现
通过使用ALPHA
选项, SORT命令可以对包含字符串的键进行排序:
SORT <key> ALPHA
一下命令展示了如何使用SORT命令对一个包含三个字符串值的集合进行排序:
SADD fruits apple banana cherry SORT fruits ALPHA
SORT fruits ALPHA
命令的详细步骤
-
创建一个
redisSortObject
结构数组, 数组的长度等于fruits
集合的大小 -
遍历数组, 将各个数组项的obj指针分别指向
fruits
集合的各个元素 -
根据obj指针所指向的集合元素, 对数组进行字符串排序, 排序后的数组项按集合元素的字符串值从小到大排列: 因为
apple
,banana
,cherry
三个字符串的大小顺序为apple < banana < cherry
, 所以排序后数组的第一项指向apple
, 第二项指向banana
, 第三项指向cherry
元素 -
遍历数组, 依次将数组项的obj指针所指向的元素返回给客户端
ASC选项和DESC选项的实现
在默认情况下, SORT命令执行升序排序
,排序后的结果按值的大小从小打到大排列, 一下两个命令是完全等价的:
SORT <key> SORT <key> ASC
相反地, 在执行SORT
命令时使用DESC
选项, 可以让命令执行降序排列, 让排序后的结果按值的大小从大到小排列:
SORT <key> DESC
一下是两个对numbers
列表进行升序排序的例子, 第一个命令根据默认设置, 对numbers列表进行排序, 而第二个命令则通过显式地使用ASC
选项, 对numbers列表进行升序排序, 两个命令产生的结果完全一样:
redis> RPUSH numbers 3 1 2 redis> SORT numbers redis> SORT numbers ASC redis> SORT numbers DESC
排序算法
升序排序和降序排序都由相同的快速排序
算法执行, 他们之间的不同之处在于:
-
在执行升序排序时, 排序算法使用的对比函数产生升序对比结果
-
而在执行姜旭排序时, 排序算法所使用的对比函数产生降序对比结果
因为升序对比和降序对比的结果正好相反, 所以他们会产生元素排列方式正好相反的两种排序结果。
BY 选项的实现
在默认情况下, SORT命令使用被排序键包含的元素作为排序的权重, 元素本身决定了元素在排序之后所处的位置.
另一方面, 通过使用BY
选项, SORT
命令可以指定某些字符串键, 或者某个哈希键所包含的某些域来作为元素的权重, 对一个键进行排序。
redis> SADD fruits "apple" "banana" "cherry" redis> SORT fruits ALPHA redis> MSET apple-price 8 banana-price 5.5 cherry-price 7
SORT fruits BY *-price
命令的详细步骤
-
创建一个
redisSortObject
结构数组, 数组的长度等于fruits
集合的大小 -
遍历数组, 将各个数组项的obj指针分别指向
fruits
集合的各个元素 -
遍历数组, 根据各个数组项的
obj
指针所指向的集合元素, 以及BY
选项所戈丁的模式*-price
,查找相应的权重键:-
对于"apple"元素, 查找程序返回权重键
apple-price
-
对于
banana
元素, 查找程序返回权重键"banana-price" -
对于"cherry"元素, 查找程序返回权重键"cherry-price"
-
-
将各个权重键的值转换成为一个double类型的浮点数, 然后保存在相应数组的u.score属性里面
-
"apple"元素的权重键"apple-price"的值转换之后为8.0
-
"banana"元素的权重键"banana-price"的值转换之后为 5.5
-
"cherry"元素的权重键"cherry-price"的值转换自后为7.0
-
-
以数组项
u.score
属性的值为权重, 对数组进行排序, 得到一个按u.score
属性的值从小到大排序的数组-
权重为5.5的
banana
元素位于数组的索引0位置上 -
权重为7.0的
cherry
元素位于数组的索引1位置上 -
权重为8.0的"apple"元素位于数组的索引2位置上
-
-
遍历数组, 依次将数组项的obj指针所指向的集合元素返回给客户端
带有ALPHA 选项的BY选项的实现
BY 选项默认假设权重键保存的值为数字值, 如果权重键保存的是字符串的话, 那么就需要再使用BY选项的同时,配合使用ALPHA
选项
redis> SADD fruits "apple" "banana" "cherry" redis> MSET apple-id "FRUIT-25" banana-id "FRUIT-79" cherry-id "FRUIT-13" reids> SORT fruits BY *-id ALPHA
sort fruits BY *-id ALPHA 命令的详细步骤
-
创建一个
redisSortObject
结构数组, 数组的长度等于fuits集合的大小 -
遍历数组, 将各个数组项的obj指针分别指向fruits集合的各个元素
-
遍历数组, 根据各个数组项的obj指针所指向的集合元素, 以及BY选项所给定的模式*-id, 查找相应的权重键:
-
对于apple元素, 查找程序返回权重键"apple-id"
-
对于"banana"元素, 查找程序返回权重键"banana-id"
-
对于"cherry"元素, 查找程序返回权重键"cherry-id"
-
-
将各个数组项的
u.compobj
指针分别指向对应的权重键 -
以各个数组项的权重键的值为权重, 对数组执行字符串排序
-
权重为"FRUIT-13"的cherry元素位于数组索引0位置上
-
权重为"FRUIT-25"的apple元素位于数组的索引1位置上
-
权重为"FRUIT-79"的banana元素位于数组的索引2位置上
-
-
遍历数组, 依次将数组项的obj指针所指向的集合元素返回给客户端
NOTE: 其他
SORT <key> BY <pattern> ALPHA
命令的执行步骤也和这里给出的步骤类似
LIMIT 选项的实现
在默认情况下, SORT命令总会将排序后的所有元素都返回给客户端: 但是通过LIMIT
选项, 我们可以让SORT
命令只返回其中一部分已排序的元素.
LIMIT 选项的格式为LIMIT <offset> <count>
-
offset
参数表示要跳过的已排序元素数量 -
count
参数表示跳过给定数量的已排序元素之后, 要返回的已排序元素数量
GET选项的实现
在默认情况下, SORT
命令在对键进行排序之后, 总是返回被排序本身所包含的元素
但是通过GET
选项, 我们可以让SORT
命令在对键进行排序之后, 根据被排序的元素, 以及GET
选项所指定的模式, 查找并返回某些键的值.
redis> SET peter-name "Peter White" redis> SET jack-name "JACK SNOW" redis> SET tom-name "Tom Smith" redis> SORT students ALPHA GET *-name
服务器执行SORT students ALPHA GET *-name
详细操作步骤
-
创建一个
redisSortObject
结构数组, 数组的长度等于students
集合的大小 -
遍历数组, 将各个数组项的obj指针分别指向students集合的各个元素
-
根据obj指针所指向的集合元素, 对数组进行字符串排序
-
被排序到数组索引0位置订单是"jack"元素
-
被排序到数组索引1位置的是"peter"元素
-
被培训到数组索引2为止的是"tom"元素
-
-
遍历数组, 根据数组项obj指针所指向的结合元素, 以及GET选项所给定的
*-name
模式, 查找对应的键-
对于"jack"元素和*-name模式, 查找程序返回键
jack-name
-
对于"peter"元素和*-name模式, 查找程序返回键
peter-name
-
对于"tom"元素和*-name模式, 查找程序返回键
tom-name
-
-
遍历查找程序返回的三个键, 并向客户端返回他们的值
-
首先返回的是"jack-name"键的值"Jack Snow"
-
然后返回的是"peter-name"键的值"Peter White"
-
最后返回的是"tom-name"键的值"Tom Smith"
-
STORE 选项的实现
在默认情况下, Sort命令只向客户端返回排序结果, 而不是保存排序结果:
但是, 通过使用STORE
选项, 我们可以将排序结果保存在指定的键里面, 并在有需要时用这个排序结果:
redis> SORT students ALPHA STORE sorted_students redis> LRANGE sorted_students 0 -1
服务器执行SORT students ALPHA STORE sorted_students
命令的详细步骤
-
创建一个
redisSortObject
结构数组, 数组的长度等于students集合的大小 -
遍历数组, 将各个数组项的obj指针分别指向students集合的各个元素
-
根据obj指针所指向的集合元素, 对数组进行字符串排序
-
被排序到数组索引0位置的是"jack"元素
-
被排序到数组索引1位置的是"peter"元素
-
被排序到数组索引2的是"tom"元素
-
-
检查
sorted_students
键是否存在, 如果存在的话, 那么删除该键 -
设置
sorted_students
为空白的列表键 -
遍历数组, 将排序后的三个元素"jack","peter","tom"一次推入
sorted_students
列表的末尾, 相当于RPUSH sorted_students "jack" "peter" "tom"
-
遍历数组, 向客户端返回"jack","peter","tom"三个元素
多个选项的执行顺序
选项的执行顺序
如果按照选项来划分的话,一个SORT命令的执行过程可以分为以下四步:
-
排序: 在这一步, 命令会使用
ALPHA
,ASC
,DESC
,BY
这几个选项, 对输入键进行阿皮序, 并得到一个排序结果集 -
限制排序结果的长度: 在这一步, 命令会使用
LIMIT
选项,对排序结果集的长度进行限制, 只有limit
选项指定的那部分元素会被保留在排序结果集中 -
获取外部键: 在这一步, 命令会使用
GET
选项, 根据排序结果集中的元素, 以及GET
选项指定的模式, 查找并获取指定键的值, 并用这些值来作为新的排序结果集 -
保存排序结果集: 在这一步, 命令会使用
STORE
选项, 将排序结果集保存到指定的键上面 -
向客户端返回排序结果集: 在最后一步, 命令遍历排序结果集, 并以此向客户端返回排序结果集中的元素.
SORT <key> ALPHA DESC BY <by-pattern> LIMIT <offset> <count> GET <get-pattern> STORE <store_key>
-
首先执行
SORT <key> ALPHA DESC BY <by-pattern>
-
接着执行
LIMIT <offset> <count>
-
然后执行
GET <get-pattern>
-
之后执行
STORE <store_key>
-
最后, 命令遍历排序结果集, 将结果集中的元素依次返回给客户端
选项的摆放顺序
调用SORT命令时, 除了GET
选项之外, 改变选项的拜访顺序并不会影响SORT命令执行这些选项的顺序.
不过, 如果命令包含了多个GET
选项, 那么在调整选项的位置时, 我们必须要争多个GET
选项的摆放顺序不变, 这才可以让排序结果保持不变.
SORT <key> STORE <store_key> GET <pattern-a> GET <pattern-b> SORT <key> STORE <store_key> GET <pattern-b> GET <pattern-a>
这两个语句会产生不一样的结果。
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