Redis基本数据类型之Set

2020-07-08

Redis 的 Set 最常使用的数据结构之一。特点就是无序、值唯一，可以应用很多场合。

1、简单介绍

Redis 的 Set集合中值的排列是无序的,是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据,集合中最大的成员数为 2^32 - 1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)

2、常用命令

2.1、SADD-添加元素

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。

2.2、SISMEMBER-元素是否存在集合中

SISMEMBER key member

判断 member 元素是否集合 key 的成员。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 。

2.3、SPOP-随机移除并返回集合中的一个元素

SPOP key

移除*并返回集合中的一个随机元素。

2.4、SRANDMEMBER-随机返回一个元素

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

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。

2.5、SREM-移除集合中元素

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。

当 key 不是集合类型，返回一个错误。

2.6、SCARD-集合中元素的数量

SCARD key

集合中元素的数量。当 key 不存在时，返回 0 。

2.7、SMEMBERS-集合中所有元素

SMEMBERS key

返回集合 key 中的所有成员。不存在的 key 被视为空集合

2.8、SINTER-多个集合的交集

SINTER key [key …]

获取多个集合的交集。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)

2.9、SINTERSTORE-多个集合的交集保存到新的集合中

SINTERSTORE destination key [key …]

获取多个集合的交集并放入 destination 集合中。如果 destination 集合已经存在，则将其覆盖。destination 可以是 key 本身

2.10、SUNION–多个集合的并集

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。

2.11、SUNIONSTORE-多个集合的并集保存到新的集合中

SUNIONSTORE destination key [key …]

获取多个集合的并集并放入 destination 集合中。如果 destination 集合已经存在，则将其覆盖。destination 可以是 key 本身

2.12、SDIFF-集合差集

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

2.13、SDIFFSTORE-集合差集保存到新的集合中

SDIFFSTORE destination 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保存到新的集合中。

3、内部实现

集合对象的编码可以是 intset 或者 hashtable(字典) 。

3.1、intset整型集合

redis中intset是一个整数集合, 只能存储整数类型的数据, 可以是16位, 32位, 或者是64位, 是以升序排列的数组进行保存数据。

查看其数据结构

typedef struct intset {
    //编码类型 int16_t、int32_t、int64_t
    uint32_t encoding;
    //长度 最大长度:2^32
    uint32_t length;
    //柔性数组,集合内容，按升序排列数组
    int8_t contents[];
} intset;

intset实质就是一个有序数组，可以看到添加删除元素都比较耗时，查找元素是O(logN)时间复杂度，不适合大规模的数据。

举例：

1	SADD numbers 1 3 5

3.2、hashtable字典

关于字典相关的定义操作请参照《Redis基本数据类型之Hash-字典》

3.3、转换

当集合对象可以同时满足以下两个条件时，对象使用 intset 编码：

集合对象保存的所有元素都是整数值；

集合对象保存的元素数量不超过 512 个；

第二个条件的上限值是可以修改的，配置文件中 set-max-intset-entries

以上条件有一个不满足就会使用hashtable字典进行存储。

本文作者： 顾明训
本文链接： https://www.itzones.cn/2020/07/08/Redis基本数据类型之Set/
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