Redis学习手册(Set数据类型)

jopen 5年前

一、概述:

在Redis中,我们可以将Set类型看作为没有排序的字符集合,和List类型一样,我们也可以在该类型的数据值上执行添加、删除或判断某一元素是否存在等操作。需要说明的是,这些操作的时间复杂度为O(1),即常量时间内完成次操作。Set可包含的最大元素数量是4294967295。和List类型不同的是,Set集合中不允许出现重复的元素,这一点和C++标准库中的set容器是完全相同的。换句话说,如果多次添加相同元素,Set 中将仅保留该元素的一份拷贝。和List类型相比,Set类型在功能上还存在着一个非常重要的特性,即在服务器端完成多个Sets之间的聚合计算操作,如 unions、intersections和differences。由于这些操作均在服务端完成,因此效率极高,而且也节省了大量的网络IO开销。

二、相关命令列表:

命令原型

时间复杂度

命令描述

返回值

SADD key member [member ...]

O(N)

时间复杂度中的N表示操作的成员数量。如果在插入的过程用,参数中有的成员在 Set中已经存在,该成员将被忽略,而其它成员仍将会被正常插入。如果执行该命令之前,该Key并不存在,该命令将会创建一个新的Set,此后再将参数中 的成员陆续插入。如果该Key的Value不是Set类型,该命令将返回相关的错误信息。

本次操作实际插入的成员数量。

SCARD key

O(1)

获取Set中成员的数量。

返回Set中成员的数量,如果该Key并不存在,返回0。

SISMEMBER key member

O(1)

判断参数中指定成员是否已经存在于与Key相关联的Set集合中。

1表示已经存在,0表示不存在,或该Key本身并不存在。

SMEMBERS key

O(N)

时间复杂度中的N表示Set中已经存在的成员数量。获取与该Key关联的Set中所有的成员。

返回Set中所有的成员。

SPOP key 

O(1) 

随机的移除并返回Set中的某一成员。 由于Set中元素的布局不受外部控制,因此无法像List那样确定哪个元素位于Set的头部或者尾部。

返回移除的成员,如果该Key并不存在,则返回nil。

SREM key member [member ...]

O(N) 

时间复杂度中的N表示被删除的成员数量。从与Key关联的Set中删除参数中指定的成员,不存在的参数成员将被忽略,如果该Key并不存在,将视为空Set处理。

从Set中实际移除的成员数量,如果没有则返回0。

SRANDMEMBER key 

O(1) 

和SPOP一样,随机的返回Set中的一个成员,不同的是该命令并不会删除返回的成员。

返回随机位置的成员,如果Key不存在则返回nil。

SMOVE source destination member

O(1) 

原子性的将参数中的成员从source键移入到destination键所关联的 Set中。因此在某一时刻,该成员或者出现在source中,或者出现在destination中。如果该成员在source中并不存在,该命令将不会再 执行任何操作并返回0,否则,该成员将从source移入到destination。如果此时该成员已经在destination中存在,那么该命令仅是 将该成员从source中移出。如果和Key关联的Value不是Set,将返回相关的错误信息。

1表示正常移动,0表示source中并不包含参数成员。

SDIFF key [key ...]

O(N) 

时间复杂度中的N表示所有Sets中成员的总数量。返回参数中第一个Key所关联的Set和其后所有Keys所关联的Sets中成员的差异。如果Key不存在,则视为空Set。

差异结果成员的集合。

SDIFFSTORE destination key [key ...] 

O(N) 

该命令和SDIFF命令在功能上完全相同,两者之间唯一的差别是SDIFF返回差异的结果成员,而该命令将差异成员存储在destination关联的Set中。如果destination键已经存在,该操作将覆盖它的成员。

返回差异成员的数量。

SINTER key [key ...] 

O(N*M) 

时间复杂度中的N表示最小Set中元素的数量,M则表示参数中Sets的数量。该命令将返回参数中所有Keys关联的Sets中成员的交集。因此如果参数中任何一个Key关联的Set为空,或某一Key不存在,那么该命令的结果将为空集。

交集结果成员的集合。

SINTERSTORE destination key [key ...]

O(N*M) 

该命令和SINTER命令在功能上完全相同,两者之间唯一的差别是SINTER返回交集的结果成员,而该命令将交集成员存储在destination关联的Set中。如果destination键已经存在,该操作将覆盖它的成员。

返回交集成员的数量。 

SUNION key [key ...] 

O(N)

时间复杂度中的N表示所有Sets中成员的总数量。该命令将返回参数中所有Keys关联的Sets中成员的并集。

并集结果成员的集合。

SUNIONSTORE destination key [key ...] 

O(N) 

该命令和SUNION命令在功能上完全相同,两者之间唯一的差别是SUNION返回并集的结果成员,而该命令将并集成员存储在destination关联的Set中。如果destination键已经存在,该操作将覆盖它的成员。 

返回并集成员的数量。

三、命令示例:

1. SADD/SMEMBERS/SCARD/SISMEMBER:
#
在Shell命令行下启动Redis的客户端程序。
/> redis-cli
#
插入测试数据,由于该键myset之前并不存在,因此参数中的三个成员都被正常插入。
redis 127.0.0.1:6379>sadd myset a b c
(integer) 3
#
由于参数中的a在myset中已经存在,因此本次操作仅仅插入了d和e两个新成员。
redis 127.0.0.1:6379>sadd myset a d e
(integer) 2
#
判断a是否已经存在,返回值为1表示存在。
redis 127.0.0.1:6379>sismember myset a
(integer) 1
#
判断f是否已经存在,返回值为0表示不存在。
redis 127.0.0.1:6379>sismember myset f
(integer) 0
#
通过smembers命令查看插入的结果,从结果可以,输出的顺序和插入顺序无关。
redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "c"
2) "d"
3) "a"
4) "b"
5) "e"
#
获取Set集合中元素的数量。
redis 127.0.0.1:6379>scard myset
(integer) 5

2. SPOP/SREM/SRANDMEMBER/SMOVE:
#
删除该键,便于后面的测试。
redis 127.0.0.1:6379>del myset
(integer) 1
#
为后面的示例准备测试数据。
redis 127.0.0.1:6379>sadd myset a b c d
(integer) 4
#
查看Set中成员的位置。
redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "c"
2) "d"
3) "a"
4) "b"
#
从结果可以看出,该命令确实是随机的返回了某一成员。
redis 127.0.0.1:6379>srandmember myset
"c"
#Set
中尾部的成员b被移出并返回,事实上b并不是之前插入的第一个或最后一个成员。
redis 127.0.0.1:6379>spop myset
"b"
#
查看移出后Set的成员信息。
redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "c"
2) "d"
3) "a"
#
从Set中移出a、d和f三个成员,其中f并不存在,因此只有a和d两个成员被移出,返回为2。
redis 127.0.0.1:6379>srem myset a d f
(integer) 2
#
查看移出后的输出结果。
redis 127.0.0.1:6379>smembers myset
1) "c"
#
为后面的smove命令准备数据。
redis 127.0.0.1:6379>sadd myset a b
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379>sadd myset2 c d
(integer) 2
#
将a从myset移到myset2,从结果可以看出移动成功。
redis 127.0.0.1:6379>smove myset myset2 a
(integer) 1
#
再次将a从myset移到myset2,由于此时a已经不是myset的成员了,因此移动失败并返回0。
redis 127.0.0.1:6379>smove myset myset2 a
(integer) 0
#
分别查看myset和myset2的成员,确认移动是否真的成功。
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:
#
为后面的命令准备测试数据。
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三个成员是两者之间的差异成员。再用这个结果继续和myset3进行差异比较,b和d是myset3不存在的成员。
redis 127.0.0.1:6379>sdiff myset myset2 myset3
1) "d"
2) "b"
#
将3个集合的差异成员存在在diffkey关联的Set中,并返回插入的成员数量。
redis 127.0.0.1:6379>sdiffstore diffkey myset myset2 myset3
(integer) 2
#
查看一下sdiffstore的操作结果。
redis 127.0.0.1:6379>smembers diffkey
1) "d"
2) "b"
#
从之前准备的数据就可以看出,这三个Set的成员交集只有c。
redis 127.0.0.1:6379>sinter myset myset2 myset3
1) "c"
#
将3个集合中的交集成员存储到与interkey关联的Set中,并返回交集成员的数量。
redis 127.0.0.1:6379> sinterstore interkey myset myset2 myset3
(integer) 1
#
查看一下sinterstore的操作结果。
redis 127.0.0.1:6379>smembers interkey
1) "c"
#
获取3个集合中的成员的并集。
redis 127.0.0.1:6379>sunion myset myset2 myset3
1) "b"
2) "c"
3) "d"
4) "e"
5) "a"
#
将3个集合中成员的并集存储到unionkey关联的set中,并返回并集成员的数量。
redis 127.0.0.1:6379>sunionstore unionkey myset myset2 myset3
(integer) 5
#
查看一下suiionstore的操作结果。
redis 127.0.0.1:6379>smembers unionkey
1) "b"
2) "c"
3) "d"
4) "e"
5) "a"

四、应用范围:

1). 可以使用Redis的Set数据类型跟踪一些唯一性数据,比如访问某一博客的唯一IP地址信息。对于此场景,我们仅需在每次访问该博客时将访问者的IP存入Redis中,Set数据类型会自动保证IP地址的唯一性。

2). 充分利用Set类型的服务端聚合操作方便、高效的特性,可以用于维护数据对象之间的关联关系。比如所有购买某一电子设备的客户ID被存储在一个指定的 Set中,而购买另外一种电子产品的客户ID被存储在另外一个Set中,如果此时我们想获取有哪些客户同时购买了这两种商品时,Set的 intersections命令就可以充分发挥它的方便和效率的优势了。

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