Redis教程(五)：Set数据类型

一、概述：

      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。
      和list类型不同的是，set集合中不允许出现重复的元素，这一点和c++标准库中的set容器是完全相同的。换句话说，如果多次添加相同元素，set中将仅保留该元素的一份拷贝。和list类型相比，set类型在功能上还存在着一个非常重要的特性，即在服务器端完成多个sets之间的聚合计算操作，如unions、intersections和differences。由于这些操作均在服务端完成，因此效率极高，而且也节省了大量的网络io开销。

二、相关命令列表：

命令原型	时间复杂度	命令描述	返回值
saddkey member [member ...]	o(n)	时间复杂度中的n表示操作的成员数量。如果在插入的过程用，参数中有的成员在set中已经存在，该成员将被忽略，而其它成员仍将会被正常插入。如果执行该命令之前，该key并不存在，该命令将会创建一个新的set，此后再将参数中的成员陆续插入。如果该key的value不是set类型，该命令将返回相关的错误信息。	本次操作实际插入的成员数量。
scardkey	o(1)	获取set中成员的数量。	返回set中成员的数量，如果该key并不存在，返回0。
sismember key member	o(1)	判断参数中指定成员是否已经存在于与key相关联的set集合中。	1表示已经存在，0表示不存在，或该key本身并不存在。
smembers key	o(n)	时间复杂度中的n表示set中已经存在的成员数量。获取与该key关联的set中所有的成员。	返回set中所有的成员。
spopkey	o(1)	随机的移除并返回set中的某一成员。 由于set中元素的布局不受外部控制，因此无法像list那样确定哪个元素位于set的头部或者尾部。	返回移除的成员，如果该key并不存在，则返回nil。
sremkey member [member ...]	o(n)	时间复杂度中的n表示被删除的成员数量。从与key关联的set中删除参数中指定的成员，不存在的参数成员将被忽略，如果该key并不存在，将视为空set处理。	从set中实际移除的成员数量，如果没有则返回0。
srandmember key	o(1)	和spop一样，随机的返回set中的一个成员，不同的是该命令并不会删除返回的成员。	返回随机位置的成员，如果key不存在则返回nil。
smovesource destination member	o(1)	原子性的将参数中的成员从source键移入到destination键所关联的set中。因此在某一时刻，该成员或者出现在source中，或者出现在destination中。如果该成员在source中并不存在，该命令将不会再执行任何操作并返回0，否则，该成员将从source移入到destination。如果此时该成员已经在destination中存在，那么该命令仅是将该成员从source中移出。如果和key关联的value不是set，将返回相关的错误信息。	1表示正常移动，0表示source中并不包含参数成员。
sdiffkey [key ...]	o(n)	时间复杂度中的n表示所有sets中成员的总数量。返回参数中第一个key所关联的set和其后所有keys所关联的sets中成员的差异。如果key不存在，则视为空set。	差异结果成员的集合。
sdiffstoredestination key [key ...]	o(n)	该命令和sdiff命令在功能上完全相同，两者之间唯一的差别是sdiff返回差异的结果成员，而该命令将差异成员存储在destination关联的set中。如果destination键已经存在，该操作将覆盖它的成员。	返回差异成员的数量。
sinterkey [key ...]	o(n*m)	时间复杂度中的n表示最小set中元素的数量，m则表示参数中sets的数量。该命令将返回参数中所有keys关联的sets中成员的交集。因此如果参数中任何一个key关联的set为空，或某一key不存在，那么该命令的结果将为空集。	交集结果成员的集合。
sinterstoredestination key [key ...]	o(n*m)	该命令和sinter命令在功能上完全相同，两者之间唯一的差别是sinter返回交集的结果成员，而该命令将交集成员存储在destination关联的set中。如果destination键已经存在，该操作将覆盖它的成员。	返回交集成员的数量。
sunion key [key ...]	o(n)	时间复杂度中的n表示所有sets中成员的总数量。该命令将返回参数中所有keys关联的sets中成员的并集。	并集结果成员的集合。
sunionstoredestination key [key ...]	o(n)	该命令和sunion命令在功能上完全相同，两者之间唯一的差别是sunion返回并集的结果成员，而该命令将并集成员存储在destination关联的set中。如果destination键已经存在，该操作将覆盖它的成员。	返回并集成员的数量。

三、命令示例：

   1. sadd/smembers/scard/sismember:
  

    #在shell命令行下启动redis的客户端程序。
    /> redis-cli
    #插入测试数据，由于该键myset之前并不存在，因此参数中的三个成员都被正常插入。
    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a b c
    (integer) 3
    #由于参数中的a在myset中已经存在，因此本次操作仅仅插入了d和e两个新成员。
    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a d e
    (integer) 2
    #判断a是否已经存在，返回值为1表示存在。
    redis 127.0.0.1:6379> sismember myset a
    (integer) 1
    #判断f是否已经存在，返回值为0表示不存在。
    redis 127.0.0.1:6379> sismember myset f
    (integer) 0
    #通过smembers命令查看插入的结果，从结果可以，输出的顺序和插入顺序无关。
    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
    1) "c"
    2) "d"
    3) "a"
    4) "b"
    5) "e"
    #获取set集合中元素的数量。
    redis 127.0.0.1:6379> scard myset
    (integer) 5

    2. spop/srem/srandmember/smove:
 

    #删除该键，便于后面的测试。
    redis 127.0.0.1:6379> del myset
    (integer) 1
    #为后面的示例准备测试数据。
    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a b c d
    (integer) 4
    #查看set中成员的位置。
    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
    1) "c"
    2) "d"
    3) "a"
    4) "b"
    #从结果可以看出，该命令确实是随机的返回了某一成员。
    redis 127.0.0.1:6379> srandmember myset
    "c"
    #set中尾部的成员b被移出并返回，事实上b并不是之前插入的第一个或最后一个成员。
    redis 127.0.0.1:6379> spop myset
    "b"
    #查看移出后set的成员信息。
    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
    1) "c"
    2) "d"
    3) "a"
    #从set中移出a、d和f三个成员，其中f并不存在，因此只有a和d两个成员被移出，返回为2。
    redis 127.0.0.1:6379> srem myset a d f
    (integer) 2
    #查看移出后的输出结果。
    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset
    1) "c"
    #为后面的smove命令准备数据。
    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a b
    (integer) 2
    redis 127.0.0.1:6379> sadd myset2 c d
    (integer) 2
    #将a从myset移到myset2，从结果可以看出移动成功。
    redis 127.0.0.1:6379> smove myset myset2 a
    (integer) 1
    #再次将a从myset移到myset2，由于此时a已经不是myset的成员了，因此移动失败并返回0。
    redis 127.0.0.1:6379> smove myset myset2 a
    (integer) 0
    #分别查看myset和myset2的成员，确认移动是否真的成功。
    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:
  

    #为后面的命令准备测试数据。
    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三个成员是两者之间的差异成员。再用这个结果继续和myset3进行差异比较，b和d是myset3不存在的成员。
    redis 127.0.0.1:6379> sdiff myset myset2 myset3
    1) "d"
    2) "b"
    #将3个集合的差异成员存在在diffkey关联的set中，并返回插入的成员数量。
    redis 127.0.0.1:6379> sdiffstore diffkey myset myset2 myset3
    (integer) 2
    #查看一下sdiffstore的操作结果。
    redis 127.0.0.1:6379> smembers diffkey
    1) "d"
    2) "b"
    #从之前准备的数据就可以看出，这三个set的成员交集只有c。
    redis 127.0.0.1:6379> sinter myset myset2 myset3
    1) "c"
    #将3个集合中的交集成员存储到与interkey关联的set中，并返回交集成员的数量。
    redis 127.0.0.1:6379> sinterstore interkey myset myset2 myset3
    (integer) 1
    #查看一下sinterstore的操作结果。
    redis 127.0.0.1:6379> smembers interkey
    1) "c"
    #获取3个集合中的成员的并集。   
    redis 127.0.0.1:6379> sunion myset myset2 myset3
    1) "b"
    2) "c"
    3) "d"
    4) "e"
    5) "a"
    #将3个集合中成员的并集存储到unionkey关联的set中，并返回并集成员的数量。
    redis 127.0.0.1:6379> sunionstore unionkey myset myset2 myset3
    (integer) 5
    #查看一下suiionstore的操作结果。
    redis 127.0.0.1:6379> smembers unionkey
    1) "b"
    2) "c"
    3) "d"
    4) "e"
    5) "a"

四、应用范围：

      1). 可以使用redis的set数据类型跟踪一些唯一性数据，比如访问某一博客的唯一ip地址信息。对于此场景，我们仅需在每次访问该博客时将访问者的ip存入redis中，set数据类型会自动保证ip地址的唯一性。
      2). 充分利用set类型的服务端聚合操作方便、高效的特性，可以用于维护数据对象之间的关联关系。比如所有购买某一电子设备的客户id被存储在一个指定的set中，而购买另外一种电子产品的客户id被存储在另外一个set中，如果此时我们想获取有哪些客户同时购买了这两种商品时，set的intersections命令就可以充分发挥它的方便和效率的优势了。