redis系統學習-set



一、概述

      在Redis中,我們可以將Set類型看作爲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,這些操作的時間複雜度爲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複的元素,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着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。由於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 時間複雜度 命令描述 返回值
SADD key member [member ...] O(N)            
時間複雜度中的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並不存在,該命令將會創建一個新的Set,此後再將參數中 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。
SCARD key O(1) 獲取Set中成員的數量。 返回Set中成員的數量,如果該Key並不存在,返回0。
SISMEMBER key member O(1) 判斷參數中指定成員是否已經存在於與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本身並不存在。
SMEMBERS key O(N) 時間複雜度中的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。

SPOP key  O(1)  隨機的移除並返回Set中的某一成員。 由於Set中元素的佈局不受外部控制,因此無法像List那樣確定哪個元素位於Set的頭部或者尾部。 返回移除的成員,如果該Key並不存在,則返回nil。
SREM key member [member ...] O(N)  時間複雜度中的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並不存在,將視爲空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,不同的是該命令並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。
SMOVE source 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中並不存在,該命令將不會再 執行任何操作並返回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,那麼該命令僅是 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中並不包含參數成員。
SDIFF key [key ...] O(N)  時間複雜度中的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和其後所有Keys所關聯的Sets中成員的差異。如果Key不存在,則視爲空Set。 差異結果成員的集合。
SDIFFSTORE destination 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。
SINTER key [key ...]  O(N*M)  時間複雜度中的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爲空,或某一Key不存在,那麼該命令的結果將爲空集。 交集結果成員的集合。
SINTERSTORE destination 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) 時間複雜度中的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中成員的並集。 並集結果成員的集合。
SUNIONSTORE destination 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返回並集的結果成員,而該命令將並集成員存儲在destination關聯的Set中。如果destination鍵已經存在,該操作將覆蓋它的成員。  返回並集成員的數量。

三、命令示例

   1. SADD/SMEMBERS/SCARD/SISMEMBER:
    #在Shell命令行下啓動Redis的客戶端程序。
    /> redis-cli
    #插入測試數據,由於該鍵myset之前並不存在,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
    #由於參數中的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,返回值爲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,返回值爲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:
    #刪除該鍵,便於後面的測試。
    redis 127.0.0.1:6379> del myset
    (integer) 1
    #爲後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被移出並返回,事實上b並不是之前插入的第一個或最後一個成員。
    redis 127.0.0.1:6379> spop myset
    "b"
    #查看移出後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並不存在,因此只有a和d兩個成員被移出,返回爲2。
    redis 127.0.0.1:6379> srem myset a d f
    (integer) 2
    #查看移出後的輸出結果。
    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
    1) "c"
    #爲後面的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,由於此時a已經不是myset的成員了,因此移動失敗並返回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:
    #爲後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,並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,並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個集合中的成員的並集。    
    redis 127.0.0.1:6379> sunion myset myset2 myset3
    1) "b"
    2) "c"
    3) "d"
    4) "e"
    5) "a"
    #將3個集合中成員的並集存儲到unionkey關聯的set中,並返回並集成員的數量。
    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、應用範圍

      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。對於此場景,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,可以用於維護數據對象之間的關聯關係。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。

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