Redis 数值范围查询(Numeric Range Queries)的实现

一、基本语法

1. 普通范围查询

使用查询字符串语法，将字段名及上下界写在一对方括号内：

FT.SEARCH idx "@field:[start end]"

• start 和 end 默认均包含（inclusive）。
• 例如，检索价格在 500 到 1000 区间的商品：

FT.SEARCH idx:bicycle "@price:[500 1000]"

2. 排除边界

若要排除上（或下）界，在该值前加左括号 (：

FT.SEARCH idx "@price:[(1000 +inf]"

• 上例匹配 price > 1000。
• -inf / +inf 可用于定义“下不封顶”或“上不封顶”的开/闭区间。

二、FILTER 与执行计划差异

除了在查询字符串中直接指定范围，还可借助 FILTER 子句：

FT.SEARCH idx "*" FILTER price 500 1000

• FILTER 会在查询解析（如全文 *）完成后再执行数值过滤。
• 当索引包含数值字段且仅依赖数值过滤时，若直接在查询字符串中指定范围，RediSearch 能利用索引跳过不匹配文档，性能通常更佳；
• 若查询中包含复杂子句或聚合，FILTER 提供了灵活的后置过滤方案。

三、排序与分页

1. SORTBY

默认情况下，结果按文档出现顺序返回。可用 SORTBY 按数值字段排序：

FT.SEARCH idx:bicycle "@price:[-inf 2000]" 
  SORTBY price ASC
  LIMIT 0 5

• ASC / DESC 指定升序或降序。
• 未显式排序时，可视为按文档 ID 或添加顺序返回。

2. LIMIT

• LIMIT offset count 控制返回窗口，实现分页或“滚动”访问大结果集；
• Redis 默认只返回前 10 条，若需完整结果，务必配合 LIMIT。

四、典型示例

假设已创建如下索引：

FT.CREATE idx:bicycle ON JSON PREFIX 1 bicycle:
  SCHEMA $.price AS price NUMERIC SORTABLE
         $.brand AS brand TEXT SORTABLE
         $.model AS model TEXT SORTABLE

并已插入若干文档。

示例1：500 ≤ price ≤ 1000

FT.SEARCH idx:bicycle "@price:[500 1000]"

示例2：price > 1000

FT.SEARCH idx:bicycle "@price:[(1000 +inf]"

示例3：price ≤ 2000，返回最便宜的 5 辆

FT.SEARCH idx:bicycle "@price:[-inf 2000]"
  SORTBY price ASC
  LIMIT 0 5

示例4：使用 FILTER（等价于示例1）

FT.SEARCH idx:bicycle "*" FILTER price 500 1000

五、多语言客户端示例

以下以 Python 和 Go 为例，展示如何在客户端执行数值范围查询。

Python（redis-py + redisearch-py）

from redis import Redis
from redis.commands.search.field import NumericField, TextField
from redis.commands.search.query import Query

r = Redis()
# 假设已创建索引

q = Query("@price:[500 1000]").sort_by("price", asc=True).paging(0, 10)
res = r.ft("idx:bicycle").search(q)
print(res.total, res.docs)

Go（go-redis + redisearch）

import (
    "fmt"
    "github.com/RediSearch/redisearch-go/redisearch"
)

client := redisearch.NewClient("localhost:6379", "idx:bicycle")

// 构造查询：500 <= price <= 1000，按 price 升序，返回前 10 条
q := redisearch.NewQuery("@price:[500 1000]").
    SortBy("price", true).
    Limit(0, 10)

docs, total, err := client.Search(q)
if err != nil {
    panic(err)
}
fmt.Printf("匹配 %d 条，结果：%v\n", total, docs)

六、最佳实践

1. 字段声明时加 SORTABLE
   使 SORTBY 与范围过滤都能利用压缩索引，高效跳过不匹配文档。

2. 尽量在查询字符串中指定范围
   直接使用 @field:[a b]，避免 FILTER 的后置过滤带来的额外扫描。

3. 分页与并发拉取
   对于百万级以上结果集，避免一次性拉取所有结果，用 LIMIT 分页，并发执行多次查询或使用游标。

4. 监控查询性能
   通过 FT.INFO idx 查看索引 cardinality、统计信息；用 LATENCY 命令监控查询延迟分布。

5. 结合其他索引类型
   可将数值过滤与全文（TEXT）、标签（TAG）、地理（GEO）等条件组合，使用布尔子句优化多维度查询。

七、常见误区

• 误用通配符 * 加 FILTER
  FT.SEARCH idx "*" FILTER price x y 等价于全表扫描再过滤，性能逊于直接 @price:[x y]。
• 忽略 SORTABLE
  未加 SORTABLE 的数值字段无法在查询时高效排序或范围扫描。
• 忘记 LIMIT
  默认只返回前 10 条，若需遍历后续结果，务必使用 LIMIT offset count。

八、总结

Redis 数值范围查询提供了简洁灵活的语法和高效的执行性能。通过在索引设计阶段添加 NUMERIC SORTABLE，在查询时优先使用 @field:[a b]，并结合 SORTBY 和 LIMIT，即可在大规模数据集上快速完成价格区间、阈值筛选等场景下的检索需求。配合监控与索引优化，你将获得更稳定、更低延迟的数值范围查询体验。

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