有序集合时间序列 - Redis - Redis 内存数据库

Redis 有序集合时间序列最佳实践

有序集合 (zset) 中的时间序列是 Redis 中对时间序列数据进行建模的典型方式。有序集合由具有评分的唯一成员组成，所有成员都存储在一个键下。对有序集合使用此数据类型意味着让评分作为某种时间指示（通常是毫秒精度的时间戳，但不总是），并且成员是记录的数据。唯一的需要注意的是，由于这是集合的一种形式，因此仅允许唯一成员，并且尝试记录与先前成员具有相同值的时间序列项只会更新评分。为了说明此问题，请看以下随着时间推移记录温度的示例

时间戳	温度摄氏度
1511533205001	21
1511533206001	22
1511533207001	21

如果您仅使用ZADD将此内容直接作为有序集添加，您将错过一些数据点

反模式

> ZADD temperature 1511533205001 21
(integer) 1
> ZADD temperature 1511533206001 22
(integer) 1
> ZADD temperature 1511533207001 21
(integer) 0
>

ZRANGEBYSCORE

 temperature -inf +inf WITHSCORES
1) "22"
2) "1511533206001"
3) "21"
4) "1511533207001"

反模式

请注意第三个 ZADD 如何返回 0 – 这表示未将新成员添加到有序集中。然后，在 ZRANGEBYSCORE 中，我们可以看到该有序集仅有两个条目 (…7001 和 …6001)，而缺少 …5001。为什么？在这种情况下，因为 …7001 和 …5001 都具有相同的成员 (21)，所以我们仅更新了该成员的分数。这不好！

有多种方法可以解决此问题。首先是要包含一些具有足够熵的随机数据来确保唯一性。我们来检查一下此方法。首先，我们将在 0（包含）和 1（不包含）之间创建一个伪随机浮点数，然后将其添加到我们的时间戳。对于我们的示例，我们以十进制形式保留它以便于阅读（在实际工作负载中，为了节省存储空间，您最好只需将其转换回 8 个原始字节）。

> ZADD temperature2 1511533205001 21:1511533205001.2583
(integer) 1
> ZADD temperature2 1511533206001 22:1511533206001.941678
(integer) 1
> ZADD temperature2 1511533207001 21:1511533207001.732015
(integer) 1
> ZRANGEBYSCORE temperature2 -inf +inf WITHSCORES
1) "21:1511533205001.2583"
2) "1511533205001"
3) "22:1511533206001.941678"
4) "1511533206001"
5) "21:1511533207001.732015"
6) "1511533207001"

正如您所见，所有 ZADD 都会返回表示新添加内容的 1，而 ZRANGEBYSCORE 会返回所有值。这是一个可行的办法，但是它效率不高，会浪费字节来确保唯一性，从而增加了存储开销。对于大多数用例，唯一性将由您的应用程序直接放弃。需要注意的是，如果您的数据已经唯一（例如，一些包含 UUID 的数据），那么显然不需要添加唯一性。

使用此方法，您可以访问所有有序集方法，以便进行分析和操作

ZRANGEBYSCORE 允许您在两个时间戳之间获得特定切片
(使用 ZREVRANGEBYSCORE 进行降序排列)
ZREMRANGEBYSCORE 允许删除特定时间戳范围
ZCOUNT 范围时间戳之间项目的数量
ZINTERSTORE‡ 允许您交叉两个时间序列数据集并将其保存在新键中
ZUNIONSTORE‡ 允许您合并两个时间序列数据集并将其保存在新键中。它还可以用于复制有序集。

‡ ZINTERSTORE 和 ZUNIONSTORE 是多键操作。在分片环境中工作时，应小心确保新键最终位于同一分片上，否则这些命令将以错误结束。