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,這些操作的時間復雜度為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復的元素,這一點和C++標准庫中的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 | 時間復雜度 | 命令描述 | 返回值 |
SADD key member [member ...] | O(N) | 時間復雜度中的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,此后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) | 時間復雜度中的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中元素的布局不受外部控制,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) | 時間復雜度中的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,將視為空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,那么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) | 時間復雜度中的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和其后所有Keys所關聯的Sets中成員的差異。如果Key不存在,則視為空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) | 時間復雜度中的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為空,或某一Key不存在,那么該命令的結果將為空集。 | 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) | 時間復雜度中的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命令行下啟動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,返回值為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,便於后面的測試。
redis 127.0.0.1:6379> del myset
(integer) 1
#為后面的示例准備測試數據。
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並不存在,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果。
redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "c"
#為后面的smove命令准備數據。
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:
#為后面的命令准備測試數據。
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"
#從之前准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、應用范圍:
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系。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。