Redis(六) Set集合类型

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#### 文章目录 ####

*  前言
 *  命令
 *   *  SADD
     *  SMEMBERS
     *  SISMEMBER
     *  SCARD
     *  SPOP
     *  SMOVE
     *  SREM
     *  集合间操作
     *   *  SINTER
         *  SINTERSTORE
         *  SUNION
         *  SUNIONSTORE
         *  SDIFF
         *  SDIFFSTORE
     *  命令小结
 *  内部编码
 *  使用场景

## 前言 ##

集合类型也是保存多个字符串类型的元素的，和列表类型不同的是，set集合类型中的元素是无序的且集合中的元素是不允许出现重复的，一个集合中最多可以存储 2^32-1 个元素。

## 命令 ##

### SADD ###

SADD 命令将一个或者多个元素添加到集合中，如果集合不存在则会先创建出一个集合然后再添加元素。注意：重复的元素无法添加到一个集合中。`SADD key member[member...]`

时间复杂度：O(1)  
返回值：本次操作添加成功的元素的个数

127.0.0.1:6379> sadd key 1
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> sadd key 2 2 3 4 #当向set中添加重复元素的时候，是无法成功添加的，set中保证每一个元素只存在一个
    (integer) 3

### SMEMBERS ###

SMEMBERS 命令获取一个 set 中的所有元素（元素间的顺序是无序的）`SMEMBERS key`

时间复杂度：O(N)，N为 set 中元素个数  
返回值：set 中的所有元素

127.0.0.1:6379> sadd key 1 3 2 4 5 8 6 7
    (integer) 8
    127.0.0.1:6379> smembers key # 可以看到set中元素的顺序和我们插入的顺序是不同的
    1) "1"
    2) "2"
    3) "3"
    4) "4"
    5) "5"
    6) "6"
    7) "7"
    8) "8"

### SISMEMBER ###

SISMEMBER 命令判断一个元素是否在 set 中。`SISMEMBER key member`

时间复杂度：O(1)  
返回值：1表示该元素在set中，0表示该元素不在set中

127.0.0.1:6379> sadd key 1 3 2 4 5 8 6 7
    (integer) 8
    127.0.0.1:6379> sismember key 1
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> sismember key 10
    (integer) 0

### SCARD ###

SCARD 命令获取一个 set 的基数（cardinality），即 set 中的元素个数。`SCARD key`

时间复杂度：O(1)  
返回值：set 内元素的个数

127.0.0.1:6379> sadd key 1 3 2 4 5 8 6 7
    (integer) 8
    127.0.0.1:6379> scard key
    (integer) 8

### SPOP ###

SPOP 命令从 set 中删除并返回一个或者多个元素，这里是 pop，那么是否意味着是从 set 的末尾删除呢？其实不是的，因为 set 中的元素是无序的，所以取出哪个元素实际是未定义行为，即可以看作是随机的。`SPOP key [count]`

时间复杂度：O(N)，N是count  
返回值：删除的元素的值

127.0.0.1:6379> sadd key 1 3 2 4 5 8 6 7
    (integer) 8
    127.0.0.1:6379> spop key
    "1"
    127.0.0.1:6379> spop key 3
    1) "6"
    2) "7"
    3) "2"127.0.0.1:6379> spop key 10 # 如果count的值大于set中元素的个数，那么会将set中的所有元素都删除
    1) "3"
    2) "4"
    3) "5"
    4) "8"

### SMOVE ###

SMOVE 命令将一个元素从 set 中取出并且放入目标 set 中。`SMOVE source destination member`

时间复杂度：O(1)  
返回值：1表示移动成功，0表示移动失败

127.0.0.1:6379> sadd key 1 3 2 4 5 8 6 7
    (integer) 8
    127.0.0.1:6379> smove key key2 3
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> smembers key2
    1) "3"
    127.0.0.1:6379> smove key key2 10 #key中不存在10这个元素，就会移动失败
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> smembers key2
    1) "3"
    127.0.0.1:6379> sadd key 3 #再向key中添加3元素，然后将这个3再移动到key2中，返回值是1表示成功了，key中的3会被删除，但是由于key2中已经存在3这个元素了，所以不会再将3插入
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> smove key key2 3
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> smembers key2
    1) "3"
    127.0.0.1:6379> smembers key
    1) "1"
    2) "2"
    3) "4"
    4) "5"
    5) "6"
    6) "7"
    7) "8"

### SREM ###

SREM 命令删除 set 中指定元素。`SREM key member[member...]`

时间复杂度：O(N)，N为要删除的元素的个数  
返回值：本次操作删除的元素的个数

127.0.0.1:6379> sadd key 1 3 2 4 5 8 6 7 [
    (integer) 9
    127.0.0.1:6379> srem key 1
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> smembers key
    1) "7"
    2) "6"
    3) "4"
    4) "3"
    5) "8"
    6) "5"
    7) "2"
    8) "["
    127.0.0.1:6379> srem key 2 3 4
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> smembers key
    1) "6"
    2) "8"
    3) "["
    4) "7"
    5) "5"

### 集合间操作 ###

集合间操作包括：交集、并集和差集

#### SINTER ####

SINTER 命令获取给定 set 交集中的元素。`SINTER key[key...]`

时间复杂度：O(N\*M)，N是最小集合的元素的个数，M为最大的集合的元素的个数  
返回值：交集的元素

127.0.0.1:6379> sadd key1 1 2 3 4
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sadd key2 3 4 5 6
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sinter key1 key2
    1) "3"
    2) "4"

#### SINTERSTORE ####

SINTERSTORE 命令将 set 交集的元素保存到目标 set 中。`SINTERSTORE destination key[key...]`

时间复杂度：O(N\*M)，N是最小集合的元素的个数，M为最大的集合的元素的个数  
返回值：交集的元素的个数

127.0.0.1:6379> sadd key1 1 2 3 4
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sadd key2 3 4 5 6
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sinterstore key3 key1 key2
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> smembers key3
    1) "3"
    2) "4"

#### SUNION ####

SUNION 命令获取给定 set 并集的元素。`SUNION key[key...]`

时间复杂度：O(N)，给定的所有集合的元素个数之和  
返回值：并集的元素

127.0.0.1:6379> sadd key1 1 2 3 4
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sadd key2 3 4 5 6
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sunion key1 key2
    1) "1"
    2) "2"
    3) "3"
    4) "4"
    5) "5"
    6) "6"

#### SUNIONSTORE ####

SUNIONSTORE 命令获取指定 set 集合的并集并将其保存在目标 set 中。`SUNIONSTORE destination key[key..]`

时间复杂度：O(N)，N为给定的 set 的所有元素的个数  
返回值：并集的元素的个数

127.0.0.1:6379> sadd key1 1 2 3 4
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sadd key2 3 4 5 6
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sunionstore key3 key1 key2
    (integer) 6
    127.0.0.1:6379> smembers key3
    1) "1"
    2) "2"
    3) "3"
    4) "4"
    5) "5"
    6) "6"

#### SDIFF ####

SDIFF 命令获取给定 set 差集的元素。`SDIFF key[key...]`。假设是 `SDIFF key1 key2`，那么得到的结果就是 key1-key2。

时间复杂度：O(N)，N为给定的集合中的所有元素的个数  
返回值：差集中的元素

127.0.0.1:6379> sadd key1 1 2 3 4
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sadd key2 3 4 5 6
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sdiff key1 key2 # 得到key1-key2
    1) "1"
    2) "2"
    127.0.0.1:6379> sdiff key2 key1 # 得到key2-key1
    1) "5"
    2) "6"

#### SDIFFSTORE ####

SDIFFSTORE 命令获取指定 set 的差集并且将其保存到目标 set 中。`SDIFFSTORE destination key[key...]`

时间复杂度：O(N)，N为给定集合所有元素的个数  
返回值：差集元素的个数

127.0.0.1:6379> sadd key1 1 2 3 4
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sadd key2 3 4 5 6
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> sdiffstore key3 key1 key2
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> smembers key3
    1) "1"
    2) "2"
    127.0.0.1:6379> sdiffstore key4 key2 key1
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> smembers key4
    1) "5"
    2) "6"

### 命令小结 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>执行效果</th> 
   <th>时间复杂度</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>sadd key member[member…]</td> 
   <td>向set中添加一个或者多个元素</td> 
   <td>O(K)，K是插入的元素的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>smembers key</td> 
   <td>获取set中的所有元素</td> 
   <td>O(N)，N是set中所有元素的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sismember key member</td> 
   <td>判断该元素是否是set中的元素</td> 
   <td>O(1)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>scard key</td> 
   <td>获取set中元素的个数</td> 
   <td>O(N)，N是set中所有元素的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>spop key [count]</td> 
   <td>删除set中count个元素</td> 
   <td>O(K)，K为count</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>smove source destination member</td> 
   <td>将source集合中的元素移动到destination集合中</td> 
   <td>O(1)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>srem key member[member…]</td> 
   <td>删除set中指定元素</td> 
   <td>O(K)，K为要删除的元素的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sinter key [key …] sitnerstore</td> 
   <td>求给定集合的并集</td> 
   <td>O(N*M)，N是最小集合的元素的个数，M为最大的集合的元素的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sunion key [key …] sunionstore</td> 
   <td>求给定集合的并集</td> 
   <td>O(N)，N为给定的 set 的所有元素的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sdiff key [key …] sdiffstore</td> 
   <td>求给定集合的差集</td> 
   <td>O(N)，N为给定的 set 的所有元素的个数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 内部编码 ##

集合类型的内部编码有两种：

1.  intset（整数集合）：当集合中的元素都是整数且元素的个数小于 set-max-intset-entries 配置（默认是512个）时，Redis 会选用 intset 来作为集合的内部实现，从而减少内存的使用。
2.  hashtable（哈希）：当集合类型无法满足 intset 的条件时，Redis 会选择使用 hashtable 作为集合的内部实现。

127.0.0.1:6379> sadd key 1 2 3 4 5
    (integer) 5
    127.0.0.1:6379> object encoding key
    "intset"
    127.0.0.1:6379> sadd key1 1 2 3 hello 5
    (integer) 5
    127.0.0.1:6379> object encoding key1
    "hashtable"

## 使用场景 ##

*  标签和分类：
 *   *  集合可以用于存储对象的标签或分类信息。例如，你可以使用一个集合来存储所有属于“科技”类别的文章ID，另一个集合来存储所有属于“娱乐”类别的文章ID。这样，你可以快速查询某个类别下的所有文章，或者找出同时属于多个类别的文章。
 *  社交应用：
 *   *  在社交应用中，集合可以用于存储用户的关注列表、粉丝列表或好友列表。由于集合中的元素是唯一的，因此可以确保列表中没有重复的用户。
 *  实时统计：
 *   *  在实时统计场景中，集合可以用于存储需要快速访问和更新的数据。例如，你可以使用集合来记录某个时间段内的活跃用户ID，以便快速计算活跃用户数量。

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