作者：没有四次元口袋的蓝胖
日期：2026-10-13
标签：Redis, List, Set, ZSet, 排行榜

Redis知识梳理(3)

写在前面

上一篇我们搞定了 String 和 Hash 的命令。本篇继续：把剩下的三种类型——List、Set、ZSet过一遍。

这三种类型各有特色：

• List：有序、可重复、支持两端操作，天然适合队列
• Set：无序、不重复，天然去重，能做集合运算
• ZSet：有序集合，每个元素带分数，排行榜的绝对王者

面试中，ZSet 的排行榜场景和底层跳表结构是高频考点，必须讲透。

一、List 类型详解

1.1 List 是什么

List（列表）是一个有序的字符串列表，可以包含重复元素，支持从两端插入和弹出。

类比：

• Java 的LinkedList
• 排队购物：队头、队尾都能加人
• 微信消息列表：最新的在顶部

1.2 基本命令

# 从左边（头部）插入LPUSH list:a b c# 按顺序插入 c, b, a（最左是a）# 列表变成 [a, b, c]# 从右边（尾部）插入RPUSH list:a b c# 按顺序插入 a, b, c（最右是c）# 列表变成 [a, b, c]# 从左边（头部）弹出LPOP list# 返回 "a"，并从列表移除# 列表变成 [b, c]# 从右边（尾部）弹出RPOP list# 返回 "c"# 列表变成 [b]# 按范围查看（LRANGE）LRANGE list0-1# 查看所有元素，-1 表示最后一个# 按索引获取单个元素LINDEX list0# 获取第0个元素# 按索引范围截取LRANGE list02# 取第0到第2个# 查看长度LLEN list# 按值删除元素（count>0从左边删，<0从右边删，0删所有）LREM list2"a"# 从左边删除 2 个 "a"# 设置指定索引的值LSET list0"new_value"# 截取列表，只保留指定范围LTRIM list09# 只保留第0到第9个元素

1.3 两种队列用法

FIFO 队列（先进先出）：

RPUSH queue task1 task2# 任务从右边进LPOP queue# 任务从左边出

LIFO 栈（后进先出）：

LPUSH stack a b c# 从左边压栈LPOP stack# 从左边弹栈

RPOPLPUSH：从一个列表尾部弹，压到另一个列表头部（原子操作）

# 把 source 尾部元素移到 dest 头部（原子操作，常用于消息队列）RPOPLPUSHsourcedest

1.4 阻塞操作：BLPOP / BRPOP

# 如果列表为空，会一直阻塞等待（最多等30秒）BLPOP list30BRPOP list30# 阻塞并移动BRPOPLPUSHsourcedest30

这是实现"消息队列"的关键命令——消费者可以"挂起"等待新消息，有新消息就立刻处理，不会空轮询。

1.5 List 底层：quicklist

List → quicklist = 多个 ziplist + 双向链表 ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ziplist │──▶│ziplist │──▶│ziplist │ │ [a,b,c] │◀──│ [d,e,f] │◀──│ [g,h,i] │ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘

每个 ziplist 装几个元素（默认8192字节或64个），双向链表串联它们。这样：

• 两端操作高效
• 内存相对紧凑
• 中间访问也能索引（虽然不如数组快）

1.6 List 典型场景

💡 Redis 5.0 之后引入了 Stream 类型做更专业的消息队列，但 List 依然是经典实现。

二、Set 类型详解

2.1 Set 是什么

Set（集合）是一个无序、不重复的字符串集合。天然去重。

类比：

• Java 的HashSet
• 一群互不相同的苹果
• “共同好友”、“抽奖候选人”

2.2 基本命令

# 添加一个或多个成员SADD set1 a b c# 移除SREM set1 b# 判断成员是否存在（O(1)）SISMEMBER set1 a# 1存在 0不存在# 返回所有成员（无序）SMEMBERS set1# ["a", "c"]# 随机返回一个成员（不删除）SRANDMEMBER set1# 随机返回并删除一个成员（抽奖神器）SPOP set1# 查看集合大小SCARD set1# 2

2.3 集合运算（Set 的杀手锏）

Set 支持两个集合之间的交集、并集、差集运算：

# 两个集合SADD s1 a b c d SADD s2 c d e f# 交集（共同的元素）SINTER s1 s2# ["c", "d"]# 并集（所有元素的合集，去重）SUNION s1 s2# ["a", "b", "c", "d", "e", "f"]# 差集（s1有但s2没有的）SDIFF s1 s2# ["a", "b"]SDIFF s2 s1# ["e", "f"]# 交集存入新集合SINTERSTORE result s1 s2# 并集存入新集合SUNIONSTORE result s1 s2# 差集存入新集合SDIFFSTORE result s1 s2

2.4 Set 典型场景

共同好友案例：

# 用户1001的好友SADD user:1001:friends 张三 李四 王五# 用户1002的好友SADD user:1002:friends 李四 王五 赵六# 计算共同好友SINTER user:1001:friends user:1002:friends# ["李四", "王五"]

2.5 Set 底层结构

全整数且元素少（默认512以内） →intset（整数集合），内存紧凑
否则→hashtable（value 为 null，靠 key 去重）

2.6 常见坑点

坑：SMEMBERS 遍历巨大集合
当集合有百万级成员时，SMEMBERS 会一次性返回所有，阻塞 Redis。
用SSCAN游标分批扫描更安全。

三、ZSet 类型详解（重点！）

3.1 ZSet 是什么

ZSet（Sorted Set，有序集合）是 Set 的升级版——每个元素关联一个分数（score），Redis 按分数从小到大排序。

类比：

• Java 的TreeSet+ 分数
• 一份成绩单：张三95分、李四88分、王五90分 → 按分数排序
• 一份"排行榜"

ZSet 的核心优势：能高效地按范围/分数查询，同时天然去重。

3.2 基本命令

# 添加元素（带分数）ZADD zset1100a200b50c# 添加三个元素：a(100分) b(200分) c(50分)# 按分数升序查看ZRANGE zset10-1# [c(50), a(100), b(200)]# 按分数降序查看ZREVRANGE zset10-1# [b(200), a(100), c(50)]# 带分数返回ZRANGE zset10-1WITHSCORES# 返回 [c 50, a 100, b 200]# 按分数范围查询（升序）ZRANGEBYSCORE zset10150# [c(50), a(100)]# 按分数范围查询（降序）ZREVRANGEBYSCORE zset11500# [a(100), c(50)]# 按排名查询（从0开始，升序）ZRANGE zset102# 排名0到2# 按排名查询（降序）ZREVRANGE zset102# 最高分前3名# 修改分数（累加）ZINCRBY zset150c# c 的分数 50→100# 获取元素的分数ZSCORE zset1 a# 100# 获取元素的排名（从0开始，升序）ZRANK zset1 a# 1# 获取排名（降序）ZREVRANK zset1 a# 1# 统计分数范围内的元素数量ZCOUNT zset10150# 2# 查看元素数量ZCARD zset1# 3# 删除元素ZREM zset1 c# 按排名范围删除ZREMRANGEBYRANK zset100# 删除排名最低的# 按分数范围删除ZREMRANGEBYSCORE zset10100# 删除分数0~100的

3.3 ZSet 排行榜实战（面试核心）

场景：实现一个游戏实时排行榜

# 玩家注册/登录，加入排行榜ZADD game:rank0"player:1001"ZADD game:rank0"player:1002"ZADD game:rank0"player:1003"# 玩家获得分数（累加）ZINCRBY game:rank150"player:1001"# 1001 加 150 分ZINCRBY game:rank200"player:1002"ZINCRBY game:rank100"player:1003"# 查看全球前10名（降序）ZREVRANGE game:rank09WITHSCORES# 查看某个玩家的分数ZSCORE game:rank"player:1001"# 查看某个玩家的排名（降序，第0名是第一名）ZREVRANK game:rank"player:1001"# 查看分数区间内的玩家ZRANGEBYSCORE game:rank100300WITHSCORES# 清理低分玩家（比如删除分数<50的）ZREMRANGEBYSCORE game:rank-inf50

Java 代码示例：

// 玩家加分publicvoidaddScore(longuserId,longscore){Stringkey="game:rank";redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(key,"player:"+userId,score);}// 获取前N名publicSet<ZSetOperations.TypedTuple<String>>getTopN(longn){returnredisTemplate.opsForZSet().reverseRangeWithScores("game:rank",0,n-1);}// 获取某玩家排名publicLonggetRank(longuserId){Longrank=redisTemplate.opsForZSet().reverseRank("game:rank","player:"+userId);returnrank==null?null:rank+1;// +1 让排名从1开始}

3.4 同分排序问题

坑：两个玩家同分，怎么按时间排序？

方案：把分数拼成一个复合分数：

实际分数 = 原始分数 * 10^13 + (时间戳倒数)

比如：

• 玩家1: 100分，在时间戳 1720000000000 → 100*10^13 + (9999999999999 - 1720000000000) = 1000000000000000 + 8279999999999
• 玩家2: 100分，在时间戳 1720000001000 → 100*10^13 + (9999999999999 - 1720000100000)

这样玩家1分数更大，排前面。

3.5 ZSet 底层结构（面试必问）

小数据（默认<128 元素，且值<64 字节）：

• 用ziplist（压缩列表）
• 元素按分数从小到大排列

大数据：

• 用skiplist（跳表）+ hashtable
• 跳表负责有序遍历和范围查询
• hashtable 负责 O(1) 查分数

3.5.1 跳表（Skip List）详解

跳表是 ZSet 的核心数据结构，面试必问。

跳表结构示意： Level 3: 1 ──────────────────────────────────────▶ 9 Level 2: 1 ────────▶ 3 ────────▶ 5 ────────▶ 9 Level 1: 1 ─▶ 2 ─▶ 3 ─▶ 4 ─▶ 5 ─▶ 6 ─▶ 7 ─▶ 8 ─▶ 9

跳表的核心思想：

1. 底层（Level 1）是一个完整有序链表
2. 往上每一层随机"抽取"一部分节点作为"快速通道"
3. 查询时从最高层开始，遇到比目标大的就降一层继续往前找

为什么不用平衡树（如红黑树）？

为什么 Redis 选跳表？

1. 实现简单，可读性强
2. 范围查询效率高（找到起点后直接遍历底层链表）
3. 更容易调参（通过修改层数概率调整性能）

🎯面试高频：ZSet 为什么用跳表而不是红黑树？

核心三点：①实现简单；②范围查询高效；③内存友好（跳表每层节点随机保留）。

3.6 ZSet 性能分析

四、List/Set/ZSet 对比总结

思维导图速览

List/Set/ZSet 命令 + 排行榜实战 │ ├── List（有序、可重复、两端操作） │ ├── LPUSH/RPUSH/LPOP/RPOP/LRANGE │ ├── LLEN/LINDEX/LREM/LSET/LTRIM │ ├── BLPOP/BRPOP（阻塞） │ ├── RPOPLPUSH（原子移动） │ ├── 底层：quicklist │ └── 场景：队列/最新消息/Timeline │ ├── Set（无序、不重复、集合运算） │ ├── SADD/SREM/SISMEMBER/SMEMBERS │ ├── SPOP/SRANDMEMBER │ ├── SINTER/SUNION/SDIFF（交集并集差集） │ ├── SSCAN（游标扫描） │ ├── 底层：intset/hashtable │ └── 场景：去重/抽奖/共同好友/点赞 │ ├── ZSet（有序集合，按分数排序）⭐ │ ├── ZADD/ZRANGE/ZREVRANGE │ ├── ZRANGEBYSCORE/ZINCRBY/ZSCORE │ ├── ZRANK/ZREVRANK/ZCOUNT/ZCARD │ ├── ZREM/ZREMRANGEBYSCORE │ └── 底层：ziplist / skiplist+hashtable │ ├── 跳表实现 O(log N) 查询 │ └── 范围查询高效 │ └── ZSet 排行榜实战 ├── ZADD 初始化 ├── ZINCRBY 加分 ├── ZREVRANGE 取前N名 ├── ZREVRANK 看玩家排名 └── 同分排序：复合分数方案

写在最后

三种类型里，ZSet 是面试的宠儿——不仅考命令，还考底层跳表和排行榜设计。

三个记忆锚点：

1. List→ 两端操作 + 队列
2. Set→ 去重 + 集合运算
3. ZSet→ 分数排序 + 排行榜 + 跳表

跳表是加分项，能把"跳表 vs 红黑树"讲清楚，面试直接加分。