Redis教程(五)：Set數據類型

2020-03-17 12:37:49

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一、概述：

在Redis中，我們可以將Set類型看作為沒有排序的字符集合，和List類型一樣，我們也可以在該類型的數據值上執行添加、刪除或判斷某一元素是否存在等操作。需要說明的是，這些操作的時間復雜度為O(1)，即常量時間內完成次操作。Set可包含的最大元素數量是4294967295。
和List類型不同的是，Set集合中不允許出現重復的元素，這一點和C++標準庫中的set容器是完全相同的。換句話說，如果多次添加相同元素，Set中將僅保留該元素的一份拷貝。和List類型相比，Set類型在功能上還存在著一個非常重要的特性，即在服務器端完成多個Sets之間的聚合計算操作，如unions、intersections和differences。由于這些操作均在服務端完成，因此效率極高，而且也節省了大量的網絡IO開銷。

二、相關命令列表：

命令原型	時間復雜度	命令描述	返回值
SADDkey member [member ...]	O(N)	時間復雜度中的N表示操作的成員數量。如果在插入的過程用，參數中有的成員在Set中已經存在，該成員將被忽略，而其它成員仍將會被正常插入。如果執行該命令之前，該Key并不存在，該命令將會創建一個新的Set，此后再將參數中的成員陸續插入。如果該Key的Value不是Set類型，該命令將返回相關的錯誤信息。	本次操作實際插入的成員數量。
SCARDkey	O(1)	獲取Set中成員的數量。	返回Set中成員的數量，如果該Key并不存在，返回0。
SISMEMBER key member	O(1)	判斷參數中指定成員是否已經存在于與Key相關聯的Set集合中。	1表示已經存在，0表示不存在，或該Key本身并不存在。
SMEMBERS key	O(N)	時間復雜度中的N表示Set中已經存在的成員數量。獲取與該Key關聯的Set中所有的成員。	返回Set中所有的成員。
SPOPkey	O(1)	隨機的移除并返回Set中的某一成員。由于Set中元素的布局不受外部控制，因此無法像List那樣確定哪個元素位于Set的頭部或者尾部。	返回移除的成員，如果該Key并不存在，則返回nil。
SREMkey member [member ...]	O(N)	時間復雜度中的N表示被刪除的成員數量。從與Key關聯的Set中刪除參數中指定的成員，不存在的參數成員將被忽略，如果該Key并不存在，將視為空Set處理。	從Set中實際移除的成員數量，如果沒有則返回0。
SRANDMEMBER key	O(1)	和SPOP一樣，隨機的返回Set中的一個成員，不同的是該命令并不會刪除返回的成員。	返回隨機位置的成員，如果Key不存在則返回nil。
SMOVEsource destination member	O(1)	原子性的將參數中的成員從source鍵移入到destination鍵所關聯的Set中。因此在某一時刻，該成員或者出現在source中，或者出現在destination中。如果該成員在source中并不存在，該命令將不會再執行任何操作并返回0，否則，該成員將從source移入到destination。如果此時該成員已經在destination中存在，那么該命令僅是將該成員從source中移出。如果和Key關聯的Value不是Set，將返回相關的錯誤信息。	1表示正常移動，0表示source中并不包含參數成員。
SDIFFkey [key ...]	O(N)	時間復雜度中的N表示所有Sets中成員的總數量。返回參數中第一個Key所關聯的Set和其后所有Keys所關聯的Sets中成員的差異。如果Key不存在，則視為空Set。	差異結果成員的集合。
SDIFFSTOREdestination key [key ...]	O(N)	該命令和SDIFF命令在功能上完全相同，兩者之間唯一的差別是SDIFF返回差異的結果成員，而該命令將差異成員存儲在destination關聯的Set中。如果destination鍵已經存在，該操作將覆蓋它的成員。	返回差異成員的數量。
SINTERkey [key ...]	O(N*M)	時間復雜度中的N表示最小Set中元素的數量，M則表示參數中Sets的數量。該命令將返回參數中所有Keys關聯的Sets中成員的交集。因此如果參數中任何一個Key關聯的Set為空，或某一Key不存在，那么該命令的結果將為空集。	交集結果成員的集合。
SINTERSTOREdestination key [key ...]	O(N*M)	該命令和SINTER命令在功能上完全相同，兩者之間唯一的差別是SINTER返回交集的結果成員，而該命令將交集成員存儲在destination關聯的Set中。如果destination鍵已經存在，該操作將覆蓋它的成員。	返回交集成員的數量。
SUNION key [key ...]	O(N)	時間復雜度中的N表示所有Sets中成員的總數量。該命令將返回參數中所有Keys關聯的Sets中成員的并集。	并集結果成員的集合。
SUNIONSTOREdestination key [key ...]	O(N)	該命令和SUNION命令在功能上完全相同，兩者之間唯一的差別是SUNION返回并集的結果成員，而該命令將并集成員存儲在destination關聯的Set中。如果destination鍵已經存在，該操作將覆蓋它的成員。	返回并集成員的數量。

三、命令示例：

1. SADD/SMEMBERS/SCARD/SISMEMBER:

復制代碼代碼如下:

	
	    #在Shell命令行下啟動Redis的客戶端程序。
	    /> redis-cli
	    #插入測試數據，由于該鍵myset之前并不存在，因此參數中的三個成員都被正常插入。
	    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a b c
	    (integer) 3
	    #由于參數中的a在myset中已經存在，因此本次操作僅僅插入了d和e兩個新成員。
	    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a d e
	    (integer) 2
	    #判斷a是否已經存在，返回值為1表示存在。
	    redis 127.0.0.1:6379> sismember myset a
	    (integer) 1
	    #判斷f是否已經存在，返回值為0表示不存在。
	    redis 127.0.0.1:6379> sismember myset f
	    (integer) 0
	    #通過smembers命令查看插入的結果，從結果可以，輸出的順序和插入順序無關。
	    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
	    1) "c"
	    2) "d"
	    3) "a"
	    4) "b"
	    5) "e"
	    #獲取Set集合中元素的數量。
	    redis 127.0.0.1:6379> scard myset
	    (integer) 5

2. SPOP/SREM/SRANDMEMBER/SMOVE:

復制代碼代碼如下:

	
	    #刪除該鍵，便于后面的測試。
	    redis 127.0.0.1:6379> del myset
	    (integer) 1
	    #為后面的示例準備測試數據。
	    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a b c d
	    (integer) 4
	    #查看Set中成員的位置。
	    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
	    1) "c"
	    2) "d"
	    3) "a"
	    4) "b"
	    #從結果可以看出，該命令確實是隨機的返回了某一成員。
	    redis 127.0.0.1:6379> srandmember myset
	    "c"
	    #Set中尾部的成員b被移出并返回，事實上b并不是之前插入的第一個或最后一個成員。
	    redis 127.0.0.1:6379> spop myset
	    "b"
	    #查看移出后Set的成員信息。
	    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
	    1) "c"
	    2) "d"
	    3) "a"
	    #從Set中移出a、d和f三個成員，其中f并不存在，因此只有a和d兩個成員被移出，返回為2。
	    redis 127.0.0.1:6379> srem myset a d f
	    (integer) 2
	    #查看移出后的輸出結果。
	    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
	    1) "c"
	    #為后面的smove命令準備數據。
	    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a b
	    (integer) 2
	    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset2 c d
	    (integer) 2
	    #將a從myset移到myset2，從結果可以看出移動成功。
	    redis 127.0.0.1:6379> smove myset myset2 a
	    (integer) 1
	    #再次將a從myset移到myset2，由于此時a已經不是myset的成員了，因此移動失敗并返回0。
	    redis 127.0.0.1:6379> smove myset myset2 a
	    (integer) 0
	    #分別查看myset和myset2的成員，確認移動是否真的成功。
	    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
	    1) "b"
	    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset2
	    1) "c"
	    2) "d"
	    3) "a"

3. SDIFF/SDIFFSTORE/SINTER/SINTERSTORE:

復制代碼代碼如下:

	
	    #為后面的命令準備測試數據。
	    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a b c d
	    (integer) 4
	    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset2 c
	    (integer) 1
	    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset3 a c e
	    (integer) 3
	    #myset和myset2相比，a、b和d三個成員是兩者之間的差異成員。再用這個結果繼續和myset3進行差異比較，b和d是myset3不存在的成員。
	    redis 127.0.0.1:6379> sdiff myset myset2 myset3
	    1) "d"
	    2) "b"
	    #將3個集合的差異成員存在在diffkey關聯的Set中，并返回插入的成員數量。
	    redis 127.0.0.1:6379> sdiffstore diffkey myset myset2 myset3
	    (integer) 2
	    #查看一下sdiffstore的操作結果。
	    redis 127.0.0.1:6379> smembers diffkey
	    1) "d"
	    2) "b"
	    #從之前準備的數據就可以看出，這三個Set的成員交集只有c。
	    redis 127.0.0.1:6379> sinter myset myset2 myset3
	    1) "c"
	    #將3個集合中的交集成員存儲到與interkey關聯的Set中，并返回交集成員的數量。
	    redis 127.0.0.1:6379> sinterstore interkey myset myset2 myset3
	    (integer) 1
	    #查看一下sinterstore的操作結果。
	    redis 127.0.0.1:6379> smembers interkey
	    1) "c"
	    #獲取3個集合中的成員的并集。   
	    redis 127.0.0.1:6379> sunion myset myset2 myset3
	    1) "b"
	    2) "c"
	    3) "d"
	    4) "e"
	    5) "a"
	    #將3個集合中成員的并集存儲到unionkey關聯的set中，并返回并集成員的數量。
	    redis 127.0.0.1:6379> sunionstore unionkey myset myset2 myset3
	    (integer) 5
	    #查看一下suiionstore的操作結果。
	    redis 127.0.0.1:6379> smembers unionkey
	    1) "b"
	    2) "c"
	    3) "d"
	    4) "e"
	    5) "a"

四、應用范圍：

1). 可以使用Redis的Set數據類型跟蹤一些唯一性數據，比如訪問某一博客的唯一IP地址信息。對于此場景，我們僅需在每次訪問該博客時將訪問者的IP存入Redis中，Set數據類型會自動保證IP地址的唯一性。
2). 充分利用Set類型的服務端聚合操作方便、高效的特性，可以用于維護數據對象之間的關聯關系。比如所有購買某一電子設備的客戶ID被存儲在一個指定的Set中，而購買另外一種電子產品的客戶ID被存儲在另外一個Set中，如果此時我們想獲取有哪些客戶同時購買了這兩種商品時，Set的intersections命令就可以充分發揮它的方便和效率的優勢了。

注：相關教程知識閱讀請移步到Redis頻道。

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