Redis教程(五)：Set資料類型

一、概述：

在Redis中，我們可以將Set類型看作為沒有排序的字元集合，和List類型一樣，我們也可以在該類型的資料值上執行添加、刪除或判斷某一元素是否存在等操作。需要說明的是，這些操作的時間複雜度為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複的元素，這一點和C++標準庫中的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著一個非常重要的特性，即在伺服器端完成多個Sets之間的彙總計算操作，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路IO開銷。

二、相關命令列表：

命令原型	時間複雜度	命令描述	傳回值
SADDkey member [member ...]	O(N)	時間複雜度中的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，該命令將會建立一個新的Set，此後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資訊。	本次操作實際插入的成員數量。
SCARDkey	O(1)	擷取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)	時間複雜度中的N表示Set中已經存在的成員數量。擷取與該Key關聯的Set中所有的成員。	返回Set中所有的成員。
SPOPkey	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。
SREMkey member [member ...]	O(N)	時間複雜度中的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，將視為空白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。
SMOVEsource 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，那麼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，將返回相關的錯誤資訊。	1表示正常移動，0表示source中並不包含參數成員
SDIFFkey [key ...]	O(N)	時間複雜度中的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和其後所有Keys所關聯的Sets中成員的差異。如果Key不存在，則視為空白Set。	差異結果成員的集合
SDIFFSTOREdestination 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儲存在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。
SINTERkey [key ...]	O(N*M)	時間複雜度中的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為空白，或某一Key不存在，那麼該命令的結果將為空白集。	交集結果成員的集合。
SINTERSTOREdestination 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，而該命令將交整合員儲存在destination關聯的Set中。如果destination鍵已經存在，該操作將覆蓋它的成員。	返回交整合員的數量。
SUNION key [key ...]	O(N)	時間複雜度中的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。
SUNIONSTOREdestination 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，而該命令將並整合員儲存在destination關聯的Set中。如果destination鍵已經存在，該操作將覆蓋它的成員。	返回並整合員的數量。

三、命令樣本：

1. SADD/SMEMBERS/SCARD/SISMEMBER:

#在Shell命令列下啟動Redis的用戶端程式。    /> redis-cli    #插入測試資料，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，傳回值為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，傳回值為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"    #擷取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，便於後面的測試。    redis 127.0.0.1:6379> del myset    (integer) 1    #為後面的樣本準備測試資料。    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後一個成員。    redis 127.0.0.1:6379> spop myset    "b"    #查看移出後Set的成員資訊。    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    #查看移出後的輸出結果。    redis 127.0.0.1:6379> smembers myset    1) "c"    #為後面的smove命令準備資料。    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:

 #為後面的命令準備測試資料。    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"    #從之前準備的資料就可以看出，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個集合中的交整合員儲存到與interkey關聯的Set中，並返回交整合員的數量。    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"    #擷取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儲存到unionkey關聯的set中，並返回並整合員的數量。    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、應用範圍：

1). 可以使用Redis的Set資料類型跟蹤一些唯一性資料，比如訪問某一部落格的唯一IP地址資訊。對於此情境，我們僅需在每次訪問該部落格時將訪問者的IP存入Redis中，Set資料類型會自動保證IP地址的唯一性。
2). 充分利用Set類型的服務端彙總操作方便、高效的特性，可以用於維護資料對象之間的關聯關係。比如所有購買某一電子裝置的客戶ID被儲存在一個指定的Set中，而購買另外一種電子產品的客戶ID被儲存在另外一個Set中，如果此時我們想擷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。

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