Set集合数据类型

本节引言

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。

集合类型也是用来保存多个字符串的元素，但和列表不同的是集合中

1、不允许有重复的元素

2、集合中的元素是无序的，不能通过索引下标获取元素

3、支持集合间的操作，可以取多个集合取交集、并集、差集

数据结构

底层使用两种数据结构存储：

1、inset     可理解为数组

2、hashtable  普通的哈希表（key为set的值，value为null）

使用 intset 存储必须满足下面两个条件，否则使用hashtable，条件如下：

1、对象保存的所有元素都是整数值（int）

2、对象保存的元素数量不超过512个

set-max-inset-entries 512

操作命令

添加

sadd key member [member ...]：将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略。

假如 key 不存在，则创建一个只包含 member 元素作成员的集合。

当 key 不是集合类型时，返回一个错误。

返回值：被添加到集合中的新元素的数量，不包括被忽略的元素。

127.0.0.1:6379> sadd demoset 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers demoset
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
5) "5"
6) "10"
127.0.0.1:6379> sadd demoset 8
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers demoset
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
5) "5"
6) "8"
7) "10"

集合个数

scard key：返回集合 key 的基数(集合中元素的数量)。当 key 不存在时，返回 0

127.0.0.1:6379> smembers demoset
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
127.0.0.1:6379> scard demoset
(integer) 4

查询

smembers key：返回集合 key 中的所有成员。不存在的 key 被视为空集合。

返回值:集合中的所有成员。

127.0.0.1:6379> smembers demoset
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"

判断是否集合元素

sismember key member：判断 member 元素是否集合 key 的成员。

返回值 : 如果 member 元素是集合的成员，返回 1 。如果 member 元素不是集合的成员，或 key 不存在，返回 0

127.0.0.1:6379> smembers demo1
1) "q"
127.0.0.1:6379> sismember demo1 q
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sismember demo1 w
(integer) 0

差集

sdiff key [key ...] ：返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合之间的差集。不存在的 key 被视为空集。

返回值: key1中的，不包含key2的

127.0.0.1:6379> smembers demoset
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
127.0.0.1:6379> smembers 1set
1) "3"
2) "r"
3) "e"
4) "2"
127.0.0.1:6379> sdiff demoset 1set
1) "1"
2) "4"

sdiffstore destination key [key ...] ：这个命令的作用和 SDIFF 类似，但它将结果保存到 destination 集合，而不是简单地返回结果集。

如果 destination 集合已经存在，则将其覆盖。返回值: 结果集中的元素数量。

127.0.0.1:6379> smembers demo1
1) "1"
2) "2"
3) "3"
127.0.0.1:6379> smembers demo2
1) "e"
2) "w"
3) "q"
127.0.0.1:6379> smembers demo3
1) "d"
2) "g"
3) "q"
127.0.0.1:6379> sdiffstore demo1 demo2 demo3
(integer) 2
127.0.0.1:6379> smembers demo1
1) "e"
2) "w"

交集

sinter key [key ...] ：返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合的交集。不存在的 key 被视为空集。

当给定集合当中有一个空集时，结果也为空集(根据集合运算定律)。返回值:交集成员的列表。

127.0.0.1:6379> smembers demo2
1) "e"
2) "w"
3) "q"
127.0.0.1:6379> smembers demo3
1) "d"
2) "g"
3) "q"
127.0.0.1:6379> sinter demo2 demo3
1) "q"

sinterstore destination key [key ...]：这个命令类似于 SINTER 命令，但它将结果保存到 destination 集合，而不是简单地返回结果集。

如果 destination 集合已经存在，则将其覆盖。destination 可以是 key 本身。

127.0.0.1:6379> smembers demo1
1) "e"
2) "w"
127.0.0.1:6379> smembers demo2
1) "e"
2) "w"
3) "q"
127.0.0.1:6379> smembers demo3
1) "d"
2) "g"
3) "q"
127.0.0.1:6379> sinterstore demo1 demo2 demo3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers demo1
1) "q"

并集

sunion key [key ...]：返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合的并集，不存在的 key 被视为空集。

返回值:并集成员的列表。

127.0.0.1:6379> smembers songs
1) "Billie Jean"

127.0.0.1:6379> smembers my_songs
1) "Believe Me"

127.0.0.1:6379> sunion songs my_songs
1) "Billie Jean"
2) "Believe Me"

sunionstore destination key [key ...]：这个命令类似于 SUNION 命令，但它将结果保存到 destination 集合，而不是简单地返回结果集。如果 destination 已经存在，则将其覆盖。destination 可以是 key 本身。

返回值：结果集中的元素数量。

127.0.0.1:6379> smembers demo1
1) "q"
127.0.0.1:6379> smembers demo2
1) "e"
2) "w"
3) "q"
127.0.0.1:6379> smembers demo3
1) "d"
2) "g"
3) "q"
127.0.0.1:6379> sunionstore demo1 demo2 demo3
(integer) 5
127.0.0.1:6379> smembers demo1
1) "q"
2) "w"
3) "e"
4) "d"
5) "g"

值移动

smove source destination member：将 member 元素从 source 集合移动到 destination 集合。SMOVE 是原子性操作。

返回值: 如果 member 元素被成功移除，返回 1；如果 member 元素不是 source 集合的成员，并且没有任何操作对 destination 集合执行，那么返回0。

如果 source 集合不存在或不包含指定的 member 元素，则 SMOVE 命令不执行任何操作，仅返回 0 。否则， member 元素从 source 集合中被移除，并添加到 destination 集合中去。

当 destination 集合已经包含 member 元素时， SMOVE 命令只是简单地将 source 集合中的 member 元素删除。

当 source 或 destination 不是集合类型时，返回一个错误。

127.0.0.1:6379> smembers k1
1) "1"
2) "2"
3) "3"
127.0.0.1:6379> smembers k2
1) "e"
2) "w"
3) "q"
127.0.0.1:6379> smove k1 k2 2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers k1
1) "1"
2) "3"
127.0.0.1:6379> smembers k2
1) "e"
2) "2"
3) "w"
4) "q"

随机删除

spop key : 移除并返回集合中的一个随机元素.如果只想获取一个随机元素，但不想该元素从集合中被移除的话，可以使用 srandmember 命令

返回值：被移除的随机元素。当 key 不存在或 key 是空集时，返回 nil

127.0.0.1:6379> smembers db
1) "MySQL"
2) "MongoDB"
3) "Redis"
127.0.0.1:6379> spop db
"Redis"
127.0.0.1:6379> smembers db
1) "MySQL"
2) "MongoDB"

随机返回

srandmember key [count]：如果命令执行时，只提供了 key 参数，那么返回集合中的一个随机元素。

返回值：只提供 key 参数时，返回一个元素；如果集合为空，返回 nil；如果提供了 count 参数，那么返回一个数组；如果集合为空，返回空数组。

如果 count 为正数，且小于集合基数，那么命令返回一个包含 count 个元素的数组，数组中的元素各不相同。如果 count 大于等于集合基数，那么返回整个集合。

如果 count 为负数，那么命令返回一个数组，数组中的元素可能会重复出现多次，而数组的长度为 count 的绝对值。

该操作和 SPOP 相似，但 SPOP 将随机元素从集合中移除并返回，而 SRANDMEMBER 则仅仅返回随机元素，而不对集合进行任何改动。

127.0.0.1:6379> sadd fruit apple banana cherry
(integer) 3

# 只给定 key 参数，返回一个随机元素

127.0.0.1:6379> srandmember fruit
"cherry"

127.0.0.1:6379> srandmember fruit
"apple"

# 给定 3 为 count 参数，返回 3 个随机元素
# 每个随机元素都不相同

127.0.0.1:6379> srandmember fruit 3
1) "apple"
2) "banana"
3) "cherry"

# 给定 -3 为 count 参数，返回 3 个随机元素
# 元素可能会重复出现多次

127.0.0.1:6379> srandmember fruit -3
1) "banana"
2) "cherry"
3) "apple"

删除

srem key member [member ...]：移除集合 key 中的一个或多个 member 元素，不存在的 member 元素会被忽略。

返回值：被成功移除的元素的数量，不包括被忽略的元素。当 key 不是集合类型，返回一个错误。

127.0.0.1:6379> smembers languages
1) "c"
2) "lisp"
3) "python"
4) "ruby"

# 移除单个元素

127.0.0.1:6379> srem languages ruby
(integer) 1


# 移除不存在元素

127.0.0.1:6379> srem languages non-exists-language
(integer) 0


# 移除多个元素

127.0.0.1:6379> srem languages lisp python c
(integer) 3

127.0.0.1:6379> smembers languages
(empty list or set)

实战场景

标签：比如我们博客网站常常使用到的兴趣标签，把一个个有着相同爱好，关注类似内容的用户利用一个标签把他们进行归并。

共同好友功能，共同喜好，或者可以引申到二度好友之类的扩展应用。

统计网站的独立IP

利用set集合当中元素不唯一性，可以快速实时统计访问网站的独立IP。

抽奖

sRandMember、sPop 这两个命令功能非常相似，都是从集合中返回一个元素值；不同的是，sRandMember不会从集合中删除返回的元素，但是sPop会删除。这两个命令可以分别实现不同的抽奖算法。 

比如：

集合中有100个元素，值从数字1到数字100.我们定义抽到的是数字1的话，即表示中奖。 使用sRandMember的话，不管之前抽过多少次，下次抽中的概率都是1%，而使用sPop的话，则每次抽中的概率都不一样，第一个人抽中概率是1%， 当第一个人没抽中的话，第二个人抽中概率就是1/99，以此类推。