Redis set集合

 
Redis set (集合)遵循无序排列的规则,集合中的每一个成员(也就是元素,叫法不同而已)都是字符串类型,并且不可重复。Redis set 是通过哈希映射表实现的,所以它的添加、删除、查找操作的时间复杂度为 O(1)。集合中最多可容纳 2^32 - 1 个成员(40 多亿个)。

Redis set 使用以下方式向集合中添加一个成员,语法格式如下:
127.0.0.1:6379> SADD key member [member ...]  
  • key:指定一个键
  • member:集合中要存储的成员。

和其他数据类型一样,当集合中最后一个成员被删除时,存储成员所用的数据结构也会被自动删除。

集合有一个非常重要的特性就是“自动去重”,这使得它可以适用于许多场景,比如过滤掉已中奖用户的 id,保证该用户不会被第二次抽中。

认识set集合

1) intset 

Redis set 采用了两种方式相结合的
底层存储结构,分别是 intset(整型数组)与 hash table(哈希表),当 set 存储的数据满足以下要求时,使用 intset 结构:
  • 集合内保存的所有成员都是整数值;
  • 集合内保存的成员数量不超过 512 个。

当不满足上述要求时,则使用 hash table 结构。

Redis 中 intset 的结构体定义如下:
typedf struct inset{
    uint32_t encoding;//指定编码方式,默认为INSET_ENC_INT16
    uint32_t length;//集合内成员的总个数
    int8_t contents[];//实际存储成员的数组,并且数组中的数值从小到大依次排列
}inset;
  • encoding:用来指定编码格式,共有三种,分别是 INTSET_ENC_INT16、INSET_ENC_INT32 和 INSET_ENC_INT64,它们对应不同的数值范围。Redis 为了尽可能地节省内存,它会根据插入数据的大小来选择不同的编码格式。
  • length:集合内成员的数量,记录 contents 数组中共有多少个成员。
  • contents:存储成员的数组,数组中的成员从小到大依次排列,且不允许重复。

intset 结构示意图如下所示:

集合intset数据结构

 

在《Redis hash哈希散列(图解)》一节,我们已经对哈希表原理做了讲解, set 的哈希表与其相似,这里不再赘述。

命令汇总

set类型常用命令
命令 说明
SADD key member1 [member2] 向集合中添加一个或者多个元素,并且自动去重。
SCARD key 返回集合中元素的个数。
SDIFF key1 [key2] 求两个或多个集合的差集。
SDIFFSTORE destination key1 [key2] 求两个集合或多个集合的差集,并将结果保存到指定的集合中。
SINTER key1 [key2] 求两个或多个集合的交集。
SINTERSTORE destination key1 [key2] 求两个或多个集合的交集,并将结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 将集合中的元素移动到指定的集合中。
SPOP key [count] 弹出指定数量的元素。
SRANDMEMBER key [count] 随机从集合中返回指定数量的元素,默认返回 1个。
SREM key member1 [member2] 删除一个或者多个元素,若元素不存在则自动忽略。
SUNION key1 [key2] 求两个或者多个集合的并集。
SUNIONSTORE destination key1 [key2] 求两个或者多个集合的并集,并将结果保存到指定的集合中。
SSCAN key cursor [match pattern] [count count] 该命令用来迭代的集合中的元素。

命令演示

Redis 集合有特定的应用场景,比如用户的共同关注场景就可以使用 set 来实现。下面看一组示例,其中 user:1 与 user:2 代表两个用户,他们都关注了一些编程课程:
#创建集合并添加多个成员
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
#对两个集合求交集,求出他们共同关注的编程技术
127.0.0.1:6379> SINTER user:1 user:2
1) "python"
#两个集合求并集
127.0.0.1:6379> SUNION user:1 user:2
1) "java"
2) "python"
3) "mysql"
4) "redis"
5) "c"
#查看集合所有成员
127.0.0.1:6379> SMEMBERS user:1
1) "mysql"
2) "java"
3) "python"
#两个集合求并集,并把结果保存到另外一个user:3集合中
127.0.0.1:6379> SUNIONSTORE user:3 user:1 user:2
(integer) 5
#查看集合所有成员
127.0.0.1:6379> SMEMBERS user:3
1) "java"
2) "python"
3) "mysql"
4) "redis"
5) "c"
#从集合中弹出一个元素
127.0.0.1:6379> SPOP user:1 1
1) "python"
#从集合中弹出两个元素
127.0.0.1:6379> SPOP user:1 2
1) "mysql"
2) "java"
#查看集合元素个数
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"
在线练习工具:https://try.redis.io/
查看更多命令:https://redis.io/commands

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