企业级Redis开发运维从入门到实践 （7）— set数据结构的内部编码及相关命令详解

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集合的内部编码

集合类型的内部编码有两种：

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

下面用示例来说明：

当元素个数较少且都为整数时，内部编码为intset：

127.0.0.1:6379> sadd setkey 2 3 4 5
(integer) 4
127.0.0.1:6379> object encoding setkey
"intset"

当元素个数超过512个，内部编码变为hashtable：

127.0.0.1:6379>sadd setkey2 1 2 3 4 5 6 7...  511 512 513
OK
127.0.0.1:6379> object encoding setkey2
"hashtable"

当某个元素不为整数时，内部编码也会变为hashtable：

127.0.0.1:6379> sadd setkey3 a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> object encoding setkey2
"hashtable"

集合结构

结构依然还是key-value的结构，key还是字符串类型，value是一个集合，可以将若干字符串进行一个组合。

• 可以使用sadd向集合增加数据。

• 集合中不能存在重复数据，向集合中插入重复数据将会失败。

• 可是使用srem key music，删除集合中的数据。

• redis中还支持集合间的API操作，sinter实现集合间相同的元素（交集），sdiff实现集合间不同的元素（差集），sunion实现集合间所有的元素（并集）。

特点

• 无序
• 无重复
• 支持集合间操作

集合类型的相关命令

sadd、srem

• sadd key element：向聚合key添加element（如果element已经存在，添加失败），时间复杂度O(N)，N 是被添加的元素的数量。

# 添加单个元素
redis> sadd bbs "discuz.net"
(integer) 1

# 添加重复元素
redis> sadd bbs "discuz.net"
(integer) 0

# 添加多个元素
redis> sadd bbs "tianya.cn" "groups.google.com"
(integer) 2

redis> smembers bbs
1) "discuz.net"
2) "groups.google.com"
3) "tianya.cn"

• srem key element：将集合key中的element移除掉，时间复杂度O(N)，N 为给定 member 元素的数量。

# 测试数据
redis> smembers languages
1) "c"
2) "lisp"
3) "python"
4) "ruby"

# 移除单个元素
redis> srem languages ruby
(integer) 1

# 移除不存在元素
redis> srem languages non-exists-language
(integer) 0

# 移除多个元素
redis> srem languages lisp python c
(integer) 3

redis> smembers languages
(empty list or set)

scard、sismember、srandmember、smembers、spop

• scard key：返回集合 key 的基数(集合中元素的数量)，时间复杂度O(1)。

redis> sadd tool pc printer phone
(integer) 3

redis> scard tool   # 非空集合
(integer) 3

redis> del tool
(integer) 1

redis> scard tool   # 空集合
(integer) 0

• sismember key member：判断 member 元素是否集合 key 的成员，时间复杂度O(1)。

redis> smembers joe's_movies
1) "hi, lady"
2) "Fast Five"
3) "2012"

# member 元素不是集合的成员，或 key 不存在，返回 0。
redis> sismember joe's_movies "bet man"
(integer) 0

# member 元素是集合的成员，返回 1。
redis> sismember joe's_movies "Fast Five"
(integer) 1

• srandmember key [count]：只提供了 key 参数，那么返回集合中的一个随机元素。时间复杂度只提供 key 参数时为 O(1) 。如果提供了 count 参数，那么为 O(N) ， N 为返回数组的元素个数。

# 添加元素
redis> sadd fruit apple banana cherry
(integer) 3

# 只给定 key 参数，返回一个随机元素
redis> srandmember fruit
"cherry"

redis> 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
redis> 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
redis> srandmember fruit -3
1) "banana"
2) "cherry"
3) "apple"

redis> srandmember fruit -3
1) "apple"
2) "apple"
3) "cherry"

# 如果 count 是整数，且大于等于集合基数，那么返回整个集合
redis> srandmember fruit 10
1) "apple"
2) "banana"
3) "cherry"

# 如果 count 是负数，且 count 的绝对值大于集合的基数
# 那么返回的数组的长度为 count 的绝对值
redis> srandmember fruit -10
1) "banana"
2) "apple"
3) "banana"
4) "cherry"
5) "apple"
6) "apple"
7) "cherry"
8) "apple"
9) "apple"
10) "banana"

# srandmember 并不会修改集合内容
redis> smembers fruit
1) "apple"
2) "cherry"
3) "banana"

# 集合为空时返回 nil 或者空数组
redis> srandmember not-exists
(nil)

redis> srandmember not-eixsts 10
(empty list or set)

• smembers key：返回集合 key 中的所有成员（无序，返回所有数据—单线程、要小心使用），不存在的 key 被视为空集合。时间复杂度O(N)，N 为集合的基数。

# key 不存在或集合为空
redis> exists not_exists_key
(integer) 0

redis> smembers not_exists_key
(empty list or set)

# 非空集合
redis> sadd language Ruby Python Clojure
(integer) 3

redis> smembers language
1) "Python"
2) "Ruby"
3) "Clojure"

• 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 srandmembers 命令。时间复杂度O(1)。

redis> smembers db
1) "MySQL"
2) "MongoDB"
3) "Redis"

redis> spop db
"Redis"

#当 key 不存在或 key 是空集时，返回 nil 。
redis> spop not_exists_key
(nil)

redis> smembers db
1) "MySQL"
2) "MongoDB"

redis> spop db
"MySQL"

redis> smembers db
1) "MongoDB"

srandmember和spop的区别

• spop从集合弹出，每次只能弹出一个。
• srandmember不会破坏集合。

实战

• 给用户添加标签、给标签添加用户
  

集合间APi

• sinter user:1:follow user:2:follow = it sports：交集
• sdiff user:1:follow user:2:follow = music his：差集
• sunion user:1:follow user:2:follow = it music sports new ent：并集
• sdiff | sinter | sunion + destkey …：将差集、交集、并集结果保存在destkey中。

TIPS

• sadd = tagging（标签相关场景）。
• spop / srandmember = random item（数据数的相关场景）。
• sadd + sinter = social graph（社交相关场景）。