doc: 阅读sorted set文档
This commit is contained in:
asahi
@@ -71,6 +71,17 @@
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- [Field Expiration](#field-expiration)
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- [Common field expiration use cases](#common-field-expiration-use-cases)
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- [Field Expiration examples](#field-expiration-examples)
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- [Sorted sets](#sorted-sets)
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- [ZRANGEBYSCORE](#zrangebyscore)
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- [ZREMRANGEBYSCORE / ZREM](#zremrangebyscore--zrem)
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- [Inclusive and exclusive](#inclusive-and-exclusive)
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- [ZRANK / ZREVRANK](#zrank--zrevrank)
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- [`Lexicographical scores`](#lexicographical-scores)
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- [ZRANGEBYLEX](#zrangebylex)
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- [Updating the score: leaderboards](#updating-the-score-leaderboards)
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- [Leaderboard Example](#leaderboard-example)
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- [ZADD](#zadd)
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- [ZINCRBY](#zincrby)
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# redis
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@@ -1073,3 +1084,180 @@ print(expire_time)
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# prints [1717668041] # your actual value may vary
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```
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### Sorted sets
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redis sorted set是一个包含unique strings的集合，其中unique strings会关联一个score，并且strings会按照score进行排序。`如果多个string存在相同的score，那么拥有相同score的strings将会按照字典序进行排序`。
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sorted sets的用例场景包括如下：
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- `Leaderboards`: 可以通过sorted sets维护一个ordered list，其可被用于实现排行榜
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- `RateLimiter`: 通过sorted list，可以构建一个`sliding-window rate limiter`，从而避免过多的api调用
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- 在实现`sliding-window rate limiter`时，可以将时间戳作为score，因为可以快速获取一个时间范围内的调用数量
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可以将sorted sets看作是set和hash的混合，
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- 和set一样，sorted sets由unique strings组成
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- 和hash一样，sorted sets中元素由一个关联的floating point value，被称为score
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sorted set的使用示例如下：
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```redis-cli
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> ZADD racer_scores 10 "Norem"
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(integer) 1
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> ZADD racer_scores 12 "Castilla"
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(integer) 1
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> ZADD racer_scores 8 "Sam-Bodden" 10 "Royce" 6 "Ford" 14 "Prickett"
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(integer) 4
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```
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`ZADD`和`SADD`类似，但是其接收一个用于表示`score`的额外参数。和`SADD`类似，可以使用`ZADD`来添加多个`score-value pairs`。
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> #### Implementation
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> sorted sets实现的数据结构中，同时使用了`skip list`和`hash table`两种数据结构，故而每次向zset中添加元素时，其操作的复杂度为o(log(n))`。
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>
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> 并且，在获取元素时，由于元素已经被排序，获取操作无需其他的额外开销。
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`ZRANGE`的顺序为从小到大，`ZREVRANGE`的顺序则是从大到小
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```redis-cli
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> ZRANGE racer_scores 0 -1
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1) "Ford"
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2) "Sam-Bodden"
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3) "Norem"
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4) "Royce"
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5) "Castilla"
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6) "Prickett"
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> ZREVRANGE racer_scores 0 -1
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1) "Prickett"
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2) "Castilla"
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3) "Royce"
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4) "Norem"
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5) "Sam-Bodden"
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6) "Ford"
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```
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在上述示例中，0和-1代表index位于`[0, len-1]`范围内的元素。（负数代表的含义和`LRANGE`命令中相同）
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在`ZRANGE`命令中指定`withscores`，也能够在返回zset中value时同时返回score：
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```redis-cli
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> ZRANGE racer_scores 0 -1 withscores
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1) "Ford"
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2) "6"
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3) "Sam-Bodden"
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4) "8"
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5) "Norem"
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6) "10"
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7) "Royce"
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8) "10"
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9) "Castilla"
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10) "12"
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11) "Prickett"
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12) "14"
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```
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#### ZRANGEBYSCORE
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除了上述操作外，sorted sets还支持对`operate on ranges`。可以通过`ZRANGEBYSCORE`来实现`get all racers with 10 or fewer points`的操作：
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```redis-cli
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> ZRANGEBYSCORE racer_scores -inf 10
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1) "Ford"
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2) "Sam-Bodden"
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3) "Norem"
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4) "Royce"
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```
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上述示例中，`ZRANGEBYSCORE racer_score -inf 10`向redis请求`返回score位于negative infinity和10之间（both included）的元素`。
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#### ZREMRANGEBYSCORE / ZREM
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如果想要丛zset中移除元素，可以调用`ZREM`命令。同样的，sorted sets也支持`remove ranges of elements`的操作，可通过`ZREMRANGEBYSCORE`命令来实现。
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```redis-cli
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> ZREM racer_scores "Castilla"
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(integer) 1
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> ZREMRANGEBYSCORE racer_scores -inf 9
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(integer) 2
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> ZRANGE racer_scores 0 -1
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1) "Norem"
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2) "Royce"
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3) "Prickett"
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```
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上述示例中，通过`ZREMRANGEBYSCORE racer_scores -inf 9`命令实现了`remove all the racers with strictly fewer than 10 points`的操作。
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`ZREMRANGEBYSCORE`会返回其移除的元素个数。
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##### Inclusive and exclusive
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在使用`ZRANGEBYSCORE`指定`min`和`max`时，可以分别将其指定为`-inf`和`+inf`。故而，在获取zset中比`xx`大或比`xx`小的所有元素时，可以使用`-inf`和`+inf`，此时无需知道当前zset中的最大/最小元素。
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默认情况下，`interval specified by min and max is closed`(inclusive)。但是，可以将其指定为`open interval`(exclusive)，只需要在score前添加`(`符号即可，示例如下：
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```redis-cli
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ZRANGEBYSCORE zset (1 5
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```
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上述示例中，会返回位于`(1, 5]`区间内的元素。
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而`ZRANGEBYSCORE zset (5 (10`命令则是会返回`(5, 10)`区间内的元素。
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#### ZRANK / ZREVRANK
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sorted sets还支持`get-rank operation`，通过`ZRANK`可以返回`position of an element in the set of ordered elements`。
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`ZREVRANK`命令的作用和`ZRANK`类似，但是`ZREVRANK`返回的值为`从大到小的降序ranking`。
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使用示例如下所示：
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```redis-cli
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> ZRANK racer_scores "Norem"
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(integer) 0
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> ZREVRANK racer_scores "Norem"
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(integer) 2
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```
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#### `Lexicographical scores`
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自redis 2.8其，引入了`getting ranges lexicograhpically`的新特性，其假设sorted set中的所有元素都拥有相同的score。
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与`lexicographical ranges`进行交互的主要命令如下：
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- ZRANGEBYLEX
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- ZREVRANGEBYLEX
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- ZREMRANGEBYLEX
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- ZLEXCOUNT
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使用示例如下所示：
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```redis-cli
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> ZADD racer_scores 0 "Norem" 0 "Sam-Bodden" 0 "Royce" 0 "Castilla" 0 "Prickett" 0 "Ford"
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(integer) 3
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> ZRANGE racer_scores 0 -1
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1) "Castilla"
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2) "Ford"
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3) "Norem"
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4) "Prickett"
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5) "Royce"
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6) "Sam-Bodden"
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> ZRANGEBYLEX racer_scores [A [L
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1) "Castilla"
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2) "Ford"
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```
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在上述示例中，可以通过`ZRANGEBYLEX`按照字典序对range进行请求。
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##### ZRANGEBYLEX
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ZRANGEBYLEX的语法如下：
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```
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ZRANGEBYLEX key min max [limit offset count]
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```
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和`ZRANGEBYSCORE`命令不同的是，`ZRANGEBYSCORE`在指定范围时，默认是`included`的；而`ZRANGEBYLEX`必须通过`[`和`(`来显式指定inclusive或exclusive。
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而在指定min和max时，`-`和`+`分别则代表negatively infinite和positive infinite。故而，`ZRANGEBYLEX myzset - +`命令代表返回zset中所有的元素。
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#### Updating the score: leaderboards
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支持对sorted set中元素的score进行更新。在更新sorted set中元素的score时，只需要`再次调用ZADD命令即可`，sorted set会更新score，更新操作的时间复杂度为`O(log(N))`。
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#### Leaderboard Example
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在通过zset实现leaderboard时，由如下两种方式对user score进行更新：
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- 在得知user当前score的情况下，可以直接通过`ZADD`命令来进行覆盖
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- 如果想要针对当前的score进行`增加`操作时，可以使用`ZINCRBY`命令
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```redis-cli
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> ZADD racer_scores 100 "Wood"
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(integer) 1
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> ZADD racer_scores 100 "Henshaw"
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(integer) 1
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> ZADD racer_scores 150 "Henshaw"
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(integer) 0
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> ZINCRBY racer_scores 50 "Wood"
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"150"
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> ZINCRBY racer_scores 50 "Henshaw"
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"200"
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```
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##### ZADD
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当当前添加的元素已经在sorted set中存在时，`ZADD`命令会返回`0`，否则`ZADD`命令会返回`1`。
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##### ZINCRBY
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而`ZINCRBY`命令则是会返回更新后的new score。
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