Redis Zset Score 精度问题

在开测项目服务端的开发中，redis 的 zset 是常用的数据结构。因为它元素不重复且每个元素都有一个分数的特点，经常作为有序队列和元素排序来使用，排序的方式自然是通过每个元素的 score 的大小。

score 的数据类型

在计算机中，字符都是可以比较大小的，那么 score 的数据类型是不是只要是字符型就可以的呢？答案是否定的。如下图，当我们使用非数字类型的时候会提示“(error) value is not a valid float”的错误信息。同时这个错误信息告诉我们，score 类型是浮点型的数据。

既然是浮点型的数据都可以，那么我们使用 int，long，float，double 等数字类型，当然都是可以的。但是浮点型数据自然都是有精度的，且会影响我们的业务开发。

Ps: 在相关的参考资料中有说是 double 类型的，有说是数字转成字符串类型存到 redis 中，查询时返回是字符串类型，从结果上观察都是成立的。但是在 Jedis 驱动中入参和出参使用的都是 double 数据类型。

java 的数据精度与 redis 的数据精度

先看一个有趣的例子，如下图，使用 java 代码，声明两个 double 的变量 a 和 b，值都是 27 个数字，a 的末位数字比 b 的末位数字大 1，其他位置的数字相同，a 是大于 b 的，但是代码输出的结果是 a 等于 b，a 和 b 也变成了 18 个有效数字的科学计数。

除了上面的问题，在项目中用到 double 类型数据四则运算时，经常出现精度丢失的问题，总是在一个正确的结果左右偏 0.0000**1。

其输出结果如下：

在商业型软件中，这种精度问题，会有很大的影响。在《Effective Java》这本书提供了解决方法，float 和 double 只能用来做科学计算或者是工程计算，在商业计算中我们要用 java.math.BigDecimal。但是在 Jedis 驱动中，使用的是 double 作为形参的，我们执行像 zset 中插入 3.14 的操作，代码如下。

我们通过 redis-cli 去查看的时候，结果显示的是 3.1400000000000001，但是 java 读取出来的时候显示的是 3.14。

通过 debug，我们发现，并不是数据插入时导致的精度问题，而是从 redis 中读取的时候出现的问题，由此我们可以猜测是 redis 自身的浮点型精度的问题。

我们可以通过 redis-cli 来验证一下：

果然如前面猜测的一样，redis 自身的浮点型精度是有问题的，并且做 zincrby 的时候也是有精度问题的。

开测中使用的一个例子

笔者在项目中，目前没有遇到因为精度而导致的问题，只是在开测的服务端开发中，会有使用时间戳作为 score 来进行任务的排序，时间戳由 14 位数字组成的长整型，向上转型成 double，存入 redis 中会变成成科学计数法，为了避免精度丢失的问题，才进行了相关实验。

经过实验，当 zset 中的长整型数字位数超过 17 位的时候才会出现精度丢失的问题，如下图。

此结果与 java 的 double 类型保持一致，所以使用时间戳作为分数不会造成精度丢失的问题，同时，我们应该避免使用超过 17 位的数字作为分数。如果不得不使用，笔者认为一般是数据量特别大、使用 uuid，或者是精度要求比较高，这些情况可以通过一些算法做预处理，只要达到预期的效果就行。

小结

本文对 redis 的 zset 的 score 的数据精度问题做了简单的分析和总结，希望能在以后的开发中，能够避免因为 score 精度而引起业务问题。

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