是否有等效於 Redis 排序集 (zset) 的 Java 數據結構

Question

Redis 有一種數據結構，稱為有序集。

接口大致是 SortedMap 的接口，但按值而不是鍵排序。 我幾乎可以使用 SortedSet，但它們似乎假定靜態排序值。

是否有類似概念的規范 Java 實現？

我的直接用例是在每個元素上構建一個帶有 TTL 的集合。 地圖的值將是過期時間，我會定期修剪過期元素。 我還可以定期調整到期時間。

Answer 1

所以……有幾件事。

首先，確定您將更多地使用哪種訪問。 如果您將執行更多 HashMap 操作（獲取、放置）而不是訪問排序列表，那么您最好只使用 HashMap 並在您想要修剪集合時對值進行排序。

至於修剪集合，聽起來您只想刪除時間小於某個時間戳的值，而不是刪除最早的 n 個項目。 如果是這種情況，那么您最好僅根據值是否滿足條件來過濾 HashMap。 這可能比嘗試先對列表進行排序然后刪除舊條目要快。

Answer 2

由於您需要兩個獨立的條件，一個在鍵上，另一個在值上，因此在大量數據上的最佳性能可能需要兩種數據結構。 您可以依賴常規 Set 並分別在 PriorityQueue 中按 TTL 排序插入相同的對象。 可以通過寫入包含附加 TTL 的對象字段來實現 TTL； 然后，當你移除下一個對象時，你檢查是否有額外的 TTL，如果有，你用這個新的 TTL 和額外的 TTL = 0 把它放回去 [我建議這樣做，因為從 PriorityQueue 中移除的成本是 O( n)]。 這將產生 O(log n) 時間來移除下一個對象（+ 由於碰撞的 TTL 產生的成本，這將取決於它發生的頻率）和插入，以及 O(1) 或 O(log n) 的碰撞時間一個 TTL，取決於您選擇的 Set 的實現。

當然，最簡潔的方法是設計一個封裝所有這些的新類。

此外，如果您的數據集不是很大，那么所有這些都是多余的。

Answer 3

看看ExpiringMap 。 Guava 的緩存也可能適用於您的用例。

Answer 4

您可以使用兩種數據結構的組合來實現它。 鍵到分數的排序映射。 以及分數到鍵的排序反向映射。

在 Java 中，通常這些將使用 TreeMap 實現（如果我們堅持標准的集合框架）。

Redis 使用跳過列表來維護排序，但跳過列表和平衡二叉搜索樹（例如 TreeMap）都用於提供平均 O(log(N)) 訪問。

對於給定的排序集，我們可以將其實現為一個獨立的類，如下所示：

class SortedSet {
  TreeMap<String, Integer>> keyToScore;
  TreeMap<Integer, Set<String>>> scoreToKey

  public SortedSet() {
    keyToScore= new TreeMap<>();
    scoreToKey= new TreeMap<>();
  }

  void addItem(String key, int score) {
    if (keyToScore.contains(key)) {
      // Remove old key and old score
    }
    // Add key and score to both maps 

  }

  List<String> getKeysInRange(int startScore, int endScore) {
     // traverse scoreToKey and retrieve all values
  }

  ....

}