Redis Sorted Set（有序集合） · 旧版兼容命令至6. 过期、持久化与生命周期
本文按 Redis 8.2.10 核对编码与配置默认值；命令的引入版本另行标注。生产配置可能不同，可通过 CONFIG GET 查询。示例面向独立实验服务，运行结果和内存数字未在本次实测。
旧版兼容命令
| 命令与用途 | 示例与结果 | 复杂度 |
|---|---|---|
| ZRANGEBYSCORE 旧式分数区间查询 | ZRANGEBYSCORE learn:{zset}:a 10 20 WITHSCORES新代码用 ZRANGE ... BYSCORE。 | O(log N+M) |
| ZREVRANGE 旧式倒序名次查询 | ZREVRANGE learn:{zset}:a 0 1 WITHSCORES返回 carol、bob；新代码用 ZRANGE ... REV。 | O(log N+M) |
| ZREVRANGEBYSCORE 旧式倒序分数查询 | ZREVRANGEBYSCORE learn:{zset}:a 30 20 WITHSCORES上界在前；新代码用 ZRANGE ... BYSCORE REV。 | O(log N+M) |
| ZRANGEBYLEX 旧式字典序查询 | ZRANGEBYLEX learn:{zset}:lex [a [b同分集合返回 a、b；新代码用 ZRANGE ... BYLEX。 | O(log N+M) |
| ZREVRANGEBYLEX 旧式倒序字典序查询 | ZREVRANGEBYLEX learn:{zset}:lex [c [b返回 c、b；新代码用 ZRANGE ... BYLEX REV。 | O(log N+M) |
版本与复杂度补充
下表保留每条命令的引入版本、兼容状态及复杂度符号含义；复杂度不包含全部网络传输、内存分配和等待成本。
| 命令 | 引入版本与状态 | 复杂度说明 |
|---|---|---|
| ZADD | 1.2.0 | 每个成员 O(log N)，N 为目标集合大小；多成员累加。 |
| ZINCRBY | 1.2.0 | O(log N)，N 为集合大小；阻塞等待时间另计。 |
| ZSCORE | 1.2.0 | O(1)。大值复制、扩容、网络输出和等待时间需另外考虑。 |
| ZMSCORE | 6.2.0 | O(M)，M 为指定或返回成员数。 |
| ZCARD | 1.2.0 | O(1)。大值复制、扩容、网络输出和等待时间需另外考虑。 |
| ZRANDMEMBER | 6.2.0 | O(M)，M 为指定或返回成员数。 |
| ZSCAN | 2.8.0 | 官方渐进遍历口径：单次 O(1)，完整迭代 O(N)；COUNT 只是提示，编码和结果数量影响耗时。 |
| ZCOUNT | 2.0.0 | O(log N)，N 为集合大小；阻塞等待时间另计。 |
| ZLEXCOUNT | 2.8.9 | O(log N)，N 为集合大小；阻塞等待时间另计。 |
| ZRANK | 2.0.0 | O(log N)，N 为集合大小；阻塞等待时间另计。 |
| ZREVRANK | 2.0.0 | O(log N)，N 为集合大小；阻塞等待时间另计。 |
| ZRANGE | 1.2.0 | O(log N+M)，N 为源集合大小，M 为返回或保存数；大 LIMIT 偏移还增加扫描成本。 |
| ZRANGESTORE | 6.2.0 | O(log N+M)，N 为源集合大小，M 为返回或保存数；大 LIMIT 偏移还增加扫描成本。 |
| ZREM | 1.2.0 | O(M log N)，N 为集合大小，M 为指定删除或弹出的成员数。 |
| ZREMRANGEBYRANK | 2.0.0 | O(log N+M)，M 为实际移除数。 |
| ZREMRANGEBYSCORE | 1.2.0 | O(log N+M)，M 为实际移除数。 |
| ZREMRANGEBYLEX | 2.8.9 | O(log N+M)，M 为实际移除数。 |
| ZPOPMIN | 5.0.0 | O(M log N)，N 为集合大小，M 为指定删除或弹出的成员数。 |
| ZPOPMAX | 5.0.0 | O(M log N)，N 为集合大小，M 为指定删除或弹出的成员数。 |
| ZMPOP | 7.0.0 | O(K+M log N)，K 为提供的键数，N 为选中集合大小，M 为弹出数。 |
| BZPOPMIN | 5.0.0 | O(log N)，N 为集合大小；阻塞等待时间另计。 |
| BZPOPMAX | 5.0.0 | O(log N)，N 为集合大小；阻塞等待时间另计。 |
| BZMPOP | 7.0.0 | O(K+M log N)，K 为提供的键数，N 为选中集合大小，M 为弹出数。 |
| ZINTER | 6.2.0 | 最坏 O(Nmin×K+M log M)，Nmin 为最小输入集合大小，K 为集合数，M 为结果大小。 |
| ZINTERCARD | 7.0.0 | 最坏 O(Nmin×K)，Nmin 为最小集合大小，K 为集合数。 |
| ZINTERSTORE | 2.0.0 | 最坏 O(Nmin×K+M log M)，Nmin 为最小输入集合大小，K 为集合数，M 为结果大小。 |
| ZUNION | 6.2.0 | O(T+M log M)，T 为输入成员总数，M 为结果大小。 |
| ZUNIONSTORE | 2.0.0 | O(T+M log M)，T 为输入成员总数，M 为结果大小。 |
| ZDIFF | 6.2.0 | 最坏 O(T+(N−M) log N)，T 为输入成员总数，N 为第一个集合大小，M 为结果大小。 |
| ZDIFFSTORE | 6.2.0 | 最坏 O(T+(N−M) log N)，T 为输入成员总数，N 为第一个集合大小，M 为结果大小。 |
| ZRANGEBYSCORE | 1.0.5；从 6.2.0 起弃用（兼容保留） | O(log N+M)，N 为源集合大小，M 为返回或保存数；大 LIMIT 偏移还增加扫描成本。 |
| ZREVRANGE | 1.2.0；从 6.2.0 起弃用（兼容保留） | O(log N+M)，N 为源集合大小，M 为返回或保存数；大 LIMIT 偏移还增加扫描成本。 |
| ZREVRANGEBYSCORE | 2.2.0；从 6.2.0 起弃用（兼容保留） | O(log N+M)，N 为源集合大小，M 为返回或保存数；大 LIMIT 偏移还增加扫描成本。 |
| ZRANGEBYLEX | 2.8.9；从 6.2.0 起弃用（兼容保留） | O(log N+M)，N 为源集合大小，M 为返回或保存数；大 LIMIT 偏移还增加扫描成本。 |
| ZREVRANGEBYLEX | 2.8.9；从 6.2.0 起弃用（兼容保留） | O(log N+M)，N 为源集合大小，M 为返回或保存数；大 LIMIT 偏移还增加扫描成本。 |
ZRANGE 默认按排名，没有 BYRANK；BYSCORE、BYLEX、REV、LIMIT 从 6.2 起支持。BYLEX 系列示例使用同分成员，不能把不同分数集合当成全局字典序索引。
通用键操作见键与过期时间，这里集中列出类型自身的命令。
3. 底层编码与内存
小 ZSet 使用 listpack，超出条件后使用 skiplist 编码，对应跳表加字典：跳表支持排序和范围查询，字典支持成员定位。因此底层表示的查找成本也要区分操作。
8.2.10 默认 zset-max-listpack-entries 128、zset-max-listpack-value 64（成员字节长度）。超过任一条件可触发转换；不要把 128 当成集合最大容量，也不要假设删除成员后一定恢复紧凑编码。
编码与内存怎么测
在独立实验实例准备教学键，再读实际状态；下列是测量方法，本次未运行或填写测量数字：
ZADD learn:types:rank 10 alice 20 bob
OBJECT ENCODING learn:types:rank
MEMORY USAGE learn:types:rank固定键名、元素字节长度、Redis 版本和分配器，分别记录 1、10、100 个元素或不同值长度时的内存，再跨越编码阈值观察。单元素的增量开销可用相邻两次内存差估计，编码转换时不能套用线性平均；String/Bitmap 的横轴应使用字节数或最高位偏移。比较“一键多元素”和“多个独立键”时，把键名、对象、字典项和 TTL 管理开销一起计入。
MEMORY USAGE 默认对嵌套值采样，SAMPLES 0 会遍历所有嵌套值，仅在小型隔离实验中使用。其结果不等同于进程 RSS；大量键还会增加全局字典、分配器碎片和复制缓冲等成本，需结合 INFO memory。没有适用于所有版本的固定“每 key 几字节”。
依据：8.2.10 配置、对应类型实现、MEMORY USAGE。
4. 性能与阻塞风险
ZSCORE 是 O(1)，ZINCRBY/排名查询是 O(log N)，大范围查询和批量清理会随结果规模增长。ZRANGE LIMIT 大偏移可能需要走过许多成员，不能只看最终返回 10 条。ZSCAN 可用于无序维护，但不提供名次顺序或快照。热点榜单需限制请求范围与清理批次。
常规命令执行主要占用主执行路径，耗时计算会拖慢同实例其他请求；网络 I/O、后台持久化和释放内存有其他线程/进程参与。命令复杂度不包含所有网络、分配、编码转换与客户端成本。
5. 原子性与并发
ZINCRBY 原子增加分数；先查排名、再按结果修改涉及两次命令，需要 Lua 或 WATCH。匹配时“按分数取候选、校验、移除”应在同一脚本中完成，ZPOPMIN 不能替代任意分数区间匹配。原子领取延迟任务仍需要处理中租约和业务幂等来应对消费者崩溃。
MULTI/EXEC 保证排队命令连续执行，但执行时单条报错不会回滚其他已成功命令；WATCH 是乐观冲突检测，需要有界重试。Lua 也不会自动回滚运行错误前的写入，应先校验参数与类型，再修改状态。
6. 过期、持久化与生命周期
只有整键 TTL，没有成员 TTL。滑动窗口与在线心跳需显式删除过旧 score；ZRANGE 是查询，不会自动清理。按赛季或业务日分键后设置保留期。大范围 ZREMRANGEBYSCORE 也会占用执行时间，应结合批量策略或按时间分桶。
大键会增加 RDB/AOF 重写、复制全量同步和恢复时的处理量，fork 写时复制还可能增加峰值内存。单次同步删除聚合对象可能阻塞；UNLINK 先摘除键，把主要回收工作移到后台，但总回收工作和内存压力仍存在，不能替代限长和拆分。
完成教学实验后，只清理自己创建的键，例如 UNLINK learn:types:rank。
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