Redis---set集合

1. 前言

Redis set （集合）遵循無序排列的規則，集合中的每一個成員（也就是元素，叫法不同而已）都是字符串類型，并且不可重復。Redis set 是通過哈希映射表實現的，所以它的添加、刪除、查找操作的時間復雜度為 O(1)。集合中最多可容納 2^32 - 1 個成員（40 多億個）。
Redis set 使用以下方式向集合中添加一個成員，語法格式如下：

127.0.0.1:6379> SADD key member [member ...]  

• key：指定一個鍵
• member：集合中要存儲的成員。

和其他數據類型一樣，當集合中最后一個成員被刪除時，存儲成員所用的數據結構也會被自動刪除。

集合有一個非常重要的特性就是“自動去重”，這使得它可以適用于許多場景，比如過濾掉已中獎用戶的 id，保證該用戶不會被第二次抽中。

2. 認識set集合

1) intset 

Redis set 采用了兩種方式相結合的
底層存儲結構，分別是 intset（整型數組）與 hash table（哈希表），當 set 存儲的數據滿足以下要求時，使用 intset 結構：

• 集合內保存的所有成員都是整數值；
• 集合內保存的成員數量不超過 512 個。

當不滿足上述要求時，則使用 hash table 結構。

Redis 中 intset 的結構體定義如下：

typedf struct inset{
    uint32_t encoding;//指定編碼方式，默認為INSET_ENC_INT16
    uint32_t length;//集合內成員的總個數
    int8_t contents[];//實際存儲成員的數組，并且數組中的數值從小到大依次排列
}inset;

• encoding：用來指定編碼格式，共有三種，分別是 INTSET_ENC_INT16、INSET_ENC_INT32 和 INSET_ENC_INT64，它們對應不同的數值范圍。Redis 為了盡可能地節省內存，它會根據插入數據的大小來選擇不同的編碼格式。
• length：集合內成員的數量，記錄 contents 數組中共有多少個成員。
• contents：存儲成員的數組，數組中的成員從小到大依次排列，且不允許重復。

intset 結構示意圖如下所示：

 

在《Redis hash哈希散列（圖解）》

一節，我們已經對哈希表原理做了講解， set 的哈希表與其相似，這里不再贅述。

 

3. 命令匯總

set類型常用命令

命令	說明
SADD key member1 [member2]	向集合中添加一個或者多個元素，并且自動去重。
SCARD key	返回集合中元素的個數。
SDIFF key1 [key2]	求兩個或多個集合的差集。
SDIFFSTORE destination key1 [key2]	求兩個集合或多個集合的差集，并將結果保存到指定的集合中。
SINTER key1 [key2]	求兩個或多個集合的交集。
SINTERSTORE destination key1 [key2]	求兩個或多個集合的交集，并將結果保存到指定的集合中。
SISMEMBER key member	查看指定元素是否存在于集合中。
SMEMBERS key	查看集合中所有元素。
SMOVE source destination member	將集合中的元素移動到指定的集合中。
SPOP key [count]	彈出指定數量的元素。
SRANDMEMBER key [count]	隨機從集合中返回指定數量的元素，默認返回 1個。
SREM key member1 [member2]	刪除一個或者多個元素，若元素不存在則自動忽略。
SUNION key1 [key2]	求兩個或者多個集合的并集。
SUNIONSTORE destination key1 [key2]	求兩個或者多個集合的并集，并將結果保存到指定的集合中。
SSCAN key cursor [match pattern] [count count]	該命令用來迭代的集合中的元素。

4. 命令演示

Redis 集合有特定的應用場景，比如用戶的共同關注場景就可以使用 set 來實現。下面看一組示例，其中 user:1 與 user:2 代表兩個用戶，他們都關注了一些編程課程：

#創建集合并添加多個成員
127.0.0.1:6379> SADD user:1 python java mysql
(integer) 3
127.0.0.1:6379> SADD user:2 python c redis
(integer) 3
#對兩個集合求交集，求出他們共同關注的編程技術
127.0.0.1:6379> SINTER user:1 user:2
1) "python"
#兩個集合求并集
127.0.0.1:6379> SUNION user:1 user:2
1) "java"
2) "python"
3) "mysql"
4) "redis"
5) "c"
#查看集合所有成員
127.0.0.1:6379> SMEMBERS user:1
1) "mysql"
2) "java"
3) "python"
#兩個集合求并集，并把結果保存到另外一個user:3集合中
127.0.0.1:6379> SUNIONSTORE user:3 user:1 user:2
(integer) 5
#查看集合所有成員
127.0.0.1:6379> SMEMBERS user:3
1) "java"
2) "python"
3) "mysql"
4) "redis"
5) "c"
#從集合中彈出一個元素
127.0.0.1:6379> SPOP user:1 1
1) "python"
#從集合中彈出兩個元素
127.0.0.1:6379> SPOP user:1 2
1) "mysql"
2) "java"
#查看集合元素個數
127.0.0.1:6379> SCARD user:2
(integer) 3
#迭代集合中元素
127.0.0.1:6379> SSCAN user:3 0
1) "0"
2) 1) "mysql"
   2) "redis"
   3) "java"
   4) "python"
   5) "c"

在線練習工具：https://try.redis.io/
查看更多命令：https://redis.io/commands