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Redis教程(五)：Set數(shù)據(jù)類型

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(shù)據(jù)值上執(zhí)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(nèi)完成次操作。Set可包含的最大元素數(shù)量是4294967295。
和List類型不同的是，Set集合中不允許出現(xiàn)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(jié)省了大量的網(wǎng)絡IO開銷。

二、相關(guān)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(shù)量。如果在插入的過程用，參數(shù)中有的成員在Set中已經(jīng)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(zhí)行該命令之前，該Key并不存在，該命令將會創(chuàng)建一個新的Set，此后再將參數(shù)中的成員陸續(xù)插入。如果該Key的Value不是Set類型，該命令將返回相關(guān)的錯誤信息。	本次操作實際插入的成員數(shù)量。
SCARDkey	O(1)	獲取Set中成員的數(shù)量。	返回Set中成員的數(shù)量，如果該Key并不存在，返回0。
SISMEMBER key member	O(1)	判斷參數(shù)中指定成員是否已經(jīng)存在于與Key相關(guān)聯(lián)的Set集合中。	1表示已經(jīng)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(jīng)存在的成員數(shù)量。獲取與該Key關(guān)聯(lián)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(shù)量。從與Key關(guān)聯(lián)的Set中刪除參數(shù)中指定的成員，不存在的參數(shù)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(shù)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(shù)中的成員從source鍵移入到destination鍵所關(guān)聯(lián)的Set中。因此在某一時刻，該成員或者出現(xiàn)在source中，或者出現(xiàn)在destination中。如果該成員在source中并不存在，該命令將不會再執(zhí)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(jīng)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(guān)聯(lián)的Value不是Set，將返回相關(guān)的錯誤信息。	1表示正常移動，0表示source中并不包含參數(shù)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(shù)量。返回參數(shù)中第一個Key所關(guān)聯(lián)的Set和其后所有Keys所關(guān)聯(lián)的Sets中成員的差異。如果Key不存在，則視為空Set。	差異結(jié)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(jié)果成員，而該命令將差異成員存儲在destination關(guān)聯(lián)的Set中。如果destination鍵已經(jīng)存在，該操作將覆蓋它的成員。	返回差異成員的數(shù)量。
SINTERkey [key ...]	O(N*M)	時間復雜度中的N表示最小Set中元素的數(shù)量，M則表示參數(shù)中Sets的數(shù)量。該命令將返回參數(shù)中所有Keys關(guān)聯(lián)的Sets中成員的交集。因此如果參數(shù)中任何一個Key關(guān)聯(lián)的Set為空，或某一Key不存在，那么該命令的結(jié)果將為空集。	交集結(jié)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(jié)果成員，而該命令將交集成員存儲在destination關(guān)聯(lián)的Set中。如果destination鍵已經(jīng)存在，該操作將覆蓋它的成員。	返回交集成員的數(shù)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(shù)量。該命令將返回參數(shù)中所有Keys關(guān)聯(lián)的Sets中成員的并集。	并集結(jié)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(jié)果成員，而該命令將并集成員存儲在destination關(guān)聯(lián)的Set中。如果destination鍵已經(jīng)存在，該操作將覆蓋它的成員。	返回并集成員的數(shù)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(shù)據(jù)，由于該鍵myset之前并不存在，因此參數(shù)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(shù)中的a在myset中已經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jié)果，從結(jié)果可以，輸出的順序和插入順序無關(guān)。

    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(shù)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(shù)據(jù)。

    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(jié)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(jié)果。

    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset

    1) "c"

    #為后面的smove命令準備數(shù)據(jù)。

    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(jié)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(jīng)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(shù)據(jù)。

    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(jié)果繼續(xù)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(guān)聯(lián)的Set中，并返回插入的成員數(shù)量。

    redis 127.0.0.1:6379> sdiffstore diffkey myset myset2 myset3

    (integer) 2

    #查看一下sdiffstore的操作結(jié)果。

    redis 127.0.0.1:6379> smembers diffkey

    1) "d"

    2) "b"

    #從之前準備的數(shù)據(jù)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(guān)聯(lián)的Set中，并返回交集成員的數(shù)量。

    redis 127.0.0.1:6379> sinterstore interkey myset myset2 myset3

    (integer) 1

    #查看一下sinterstore的操作結(jié)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(guān)聯(lián)的set中，并返回并集成員的數(shù)量。

    redis 127.0.0.1:6379> sunionstore unionkey myset myset2 myset3

    (integer) 5

    #查看一下suiionstore的操作結(jié)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(shù)據(jù)類型跟蹤一些唯一性數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。比如所有購買某一電子設(shè)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(chǎn)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(fā)揮它的方便和效率的優(yōu)勢了。

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