Redis Set集合命令、内部编码及应用场景(详细)

前言

集合类型也是保存多个字符串类型的元素的，但和列表类型不同的是，集合中
1）元素之间是无序的
2）元素不允许重复，如下图所示。一个集合中最多可以存储 $2^{32}-1$ 个元素。
Redis除了支持集合内的增删查改操作，同时还支持多个集合取 交集、并集、差集

集合类型

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普通命令

SADD

SADD key member [member ...]

将一个或者多个元素添加到 set 中。注意，重复的元素 无法添加 到set中。
时间复杂度：O(1)
返回值：本次添加成功的元素个数。

 redis> SADD myset "Hello"(integer) 1redis> SADD myset "World"(integer) 1redis> SADD myset "World"(integer) 0redis> SMEMBERS myset1) "Hello"2) "World"

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SMEMBERS

SMEMBERS key

获取一个set中的 所有元素，注意，元素间的顺序是 无序 的。
时间复杂度：O(N)
返回值：所有元素的列表。

 redis> SADD myset "Hello"(integer) 1redis> SADD myset "World"(integer) 1redis> SMEMBERS myset1) "Hello"2) "World"

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SISMEMBER

SISMEMBER key member

判断一个元素在不在set中
时间复杂度：O(1)
返回值：1 表示元素在set中。0 表示元素不在 set 中或者 key 不存在。

 redis> SADD myset "one"(integer) 1redis> SISMEMBER myset "one"(integer) 1redis> SISMEMBER myset "two"(integer) 0

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SCARD

SCARD key

获取一个set的基数（cardinality），即set中的 元素个数
时间复杂度：O(1)
返回值：set内的 元素个数

redis> SADD myset "Hello"
(integer) 1
redis> SADD myset "World"
(integer) 1
redis> SCARD myset
(integer) 2

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SPOP

SPOP key [count]

从set中删除并返回一个或者多个元素。注意，由于set内的元素是无序的，所以取出哪个元素实际是未定义行为，即可以看作随机的。
时间复杂度：O(N),n是count
返回值：取出的元素

redis> SADD myset "one"
(integer) 1
redis> SADD myset "two"
(integer) 1
redis> SADD myset "three"
(integer) 1
redis> SPOP myset
"one"
redis> SMEMBERS myset
1) "three"
2) "two"
redis> SADD myset "four"
(integer) 1
redis> SADD myset "five"
(integer) 1
redis> SPOP myset 3
1) "three"
2) "four"
3) "two"
redis> SMEMBERS myset
1) "five"

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SMOVE

SMOVE source destination member

将一个元素从 源set 取出并放入 目标set 中。
时间复杂度：O(1)
返回值：1 表示移动成功，0 表示失败

 redis> SADD myset "one"(integer) 1redis> SADD myset "two"(integer) 1redis> SADD myotherset "three"(integer) 1redis> SMOVE myset myotherset "two"(integer) 1redis> SMEMBERS myset1) "one"redis> SMEMBERS myotherset1) "three"2) "two"

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SREM

SREM key member [member ...]

将指定的元素从set中删除。
时间复杂度：O(N), N是要删除的元素个数.
返回值：本次操作删除的元素个数

 redis> SADD myset "one"(integer) 1redis> SADD myset "two"(integer) 1redis> SADD myset "three"(integer) 1redis> SREM myset "one"(integer) 1redis> SREM myset "four"(integer) 0redis> SMEMBERS myset1) "three"2) "two"

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集合间操作

交集（inter）、并集（union）、差集（diff）的概念如下图所示

集合求交集、并集、差集

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SINTER

SINTER key [key ...]

获取给定set的交集中的元素
时间复杂度：O(N*M), N是最小的集合元素个数.M是最大的集合元素个数
返回值：交集的元素。

 redis> SADD key1 "a"(integer) 1redis> SADD key1 "b"(integer) 1redis> SADD key1 "c"(integer) 1redis> SADD key2 "c"(integer) 1redis> SADD key2 "d"(integer) 1redis> SADD key2 "e"(integer) 1redis> SINTER key1 key21) "c"

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SINTERSTORE

SINTERSTORE destination key [key ...]

获取给定set的 交集 中的元素并 保存 到 目标set中
时间复杂度：O(N*M), N是最小的集合元素个数.M是最大的集合元素个数.
返回值：交集的元素个数

 redis> SADD key1 "a"(integer) 1redis> SADD key1 "b"(integer) 1redis> SADD key1 "c"(integer) 1redis> SADD key2 "c"(integer) 1redis> SADD key2 "d"(integer) 1redis> SADD key2 "e"(integer) 1redis> SINTERSTORE key key1 key2(integer) 1redis> SMEMBERS key1) "c"

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SUNION

SUNION key [key ...]

获取给定set的 并集 中的元素
时间复杂度：O(N),N给定的所有集合的总的元素个数.
返回值：并集的元素。

 redis> SADD key1 "a"(integer) 1redis> SADD key1 "b"(integer) 1redis> SADD key1 "c"(integer) 1redis> SADD key2 "c"(integer) 1redis> SADD key2 "d"(integer) 1redis> SADD key2 "e"(integer) 1redis> SUNION key1 key21) "a"2) "c"3) "e"4) "b"5) "d"

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SUNIONSTORE

SUNIONSTORE destination key [key ...]

获取给定set的 并集 中的元素并保存到 目标set 中
时间复杂度：O(N), N给定的所有集合的总的元素个数.
返回值：并集的元素个数

redis> SADD key1 "a"(integer) 1redis> SADD key1 "b"(integer) 1redis> SADD key1 "c"(integer) 1redis> SADD key2 "c"(integer) 1redis> SADD key2 "d"(integer) 1redis> SADD key2 "e"(integer) 1redis> SUNIONSTORE key key1 key2(integer) 5redis> SMEMBERS key1) "a"2) "c"3) "e"4) "b"5) "d"

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SDIFF

SDIFF key [key ...]

获取给定set的差集中的元素
时间复杂度：O(N),N给定的所有集合的总的元素个数
返回值：差集的元素

redis> SADD key1 "a"
(integer) 1
redis> SADD key1 "b"
(integer) 1
redis> SADD key1 "c"
(integer) 1
redis> SADD key2 "c"
(integer) 1
redis> SADD key2 "d"
(integer) 1
redis> SADD key2 "e"
(integer) 1
redis> SDIFF key1 key2
1) "a"
2) "b"

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SDIFFSTORE

SDIFFSTORE destination key [key ...]

获取给定set的 差集 中的元素并保存到 目标set 中
时间复杂度：O(N),N给定的所有集合的总的元素个数
返回值：差集的元素个数

redis> SADD key1 "a"
(integer) 1
redis> SADD key1 "b"
(integer) 1
redis> SADD key1 "c"
(integer) 1
redis> SADD key2 "c"
(integer) 1
redis> SADD key2 "d"
(integer) 1
redis> SADD key2 "e"
(integer) 1
redis> SDIFFSTORE key key1 key2
(integer) 2
redis> SMEMBERS key1) "a"2) "b"

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命令小结

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内部编码

集合类型的内部编码有两种：

• intset（整数集合）：当集合中的元素都是整数并且元素的个数小于 set-max-intset-entries 配置（默认512个）时，Redis会选用 intset 来作为集合的内部实现，从而减少内存的使用。
• hashtable（哈希表）：当集合类型无法满足 intset 的条件时，Redis会使用 hashtable 作为集合的内部实现。

(1) 当元素个数较少并且都为整数时，内部编码为intset

127.0.0.1:6379> sadd setkey 1 2 3 4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> object encoding setkey
"intset"

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(2) 当元素个数超过512个，内部编码为 hashtable

 127.0.0.1:6379> sadd setkey 1 2 3 4(integer) 513127.0.0.1:6379> object encoding setkey"hashtable"

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(3) 当存在元素不是整数时，内部编码为 hashtable

127.0.0.1:6379> sadd setkey a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> object encoding setkey
"hashtable"

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使用场景

集合类型比较典型的使用场景是标签（tag）。
例如A用户对娱乐、体育板块比较感兴趣，B用户对历史、新闻比较感兴趣，这些兴趣点可以被抽象为标签。有了这些数据就可以得到喜欢同一个标签的人，以及用户的共同喜好的标签，这些数据对于增强用户体验和用户黏度都非常有帮助。
例如一个电子商务网站会对不同标签的用户做不同的产品推荐

通过集合类型来实现标签的若干功能

(1) 给用户添加标签

sadd user:1:tags tag1 tag2 tag5
sadd user:2:tags tag2 tag3 tag5
...
sadd user:k:tags tag1 tag2 tag4

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(2) 给标签添加用户

sadd tag1:users user:1 user:3
sadd tag2:users user:1 user:2 user:3
...
sadd tagk:users user:1 user:4 user:9 user:28

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(3) 删除用户下的标签

srem user:1:tags tag1 tag5
...

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(4) 删除标签下的用户

srem tag1:users user:1
srem tag5:users user:1
...

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(5) 计算用户的共同兴趣标签

sinter user:1:tags user:2:tags

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