Redis——2、API的理解和使用——2.5、集合

集合（set）类型也是用来保存多个的字符串元素，但和列表类型不一样的是，集合中不允许有重复元素，并且集合中的元素是无序的，不能通过索引下标获取元素。如图2-22所示，集合user：1：follow包含着"it"、"music"、"his"、"sports"四个元素，一个集合最多可以存储2的23次方-1个元素。Redis除了支持集合内的增删改查，同时还支持多个集合取交集、并集、差集，合理地使用好集合类型，能在实际开发中解决很多实际问题。

2.5.1 命令
下面将按照集合内和集合间两个维度对集合的常用命令进行介绍。
1.集合内操作
（ 1） 添加元素
sadd key element [element ...]
返回结果为添加成功的元素个数， 例如：
127.0.0.1:6379> exists myset
(integer) 0
127.0.0.1:6379> sadd myset a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd myset a b

(integer) 0

（ 2） 删除元素
srem key element [element ...]
返回结果为成功删除元素个数， 例如：
127.0.0.1:6379> srem myset a b
(integer) 2
127.0.0.1:6379> srem myset hello
(integer) 0
（ 3） 计算元素个数
scard key
scard的时间复杂度为O（ 1） ， 它不会遍历集合所有元素， 而是直接用Redis内部的变量， 例如：
127.0.0.1:6379> scard myset
(integer) 1
（ 4） 判断元素是否在集合中
sismember key element
如果给定元素element在集合内返回1， 反之返回0， 例如：
127.0.0.1:6379> sismember myset c
(integer) 1
（ 5） 随机从集合返回指定个数元素
srandmember key [count]
[count]是可选参数， 如果不写默认为1， 例如：
127.0.0.1:6379> srandmember myset 2
1) "a"
2) "c"
127.0.0.1:6379> srandmember myset
"d"
（ 6） 从集合随机弹出元素
spop key
spop操作可以从集合中随机弹出一个元素， 例如下面代码是一次spop后， 集合元素变为"d b a"：
127.0.0.1:6379> spop myset
"c"
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "d"
2) "b"
3) "a"
需要注意的是Redis从3.2版本开始， spop也支持[count]参数。srandmember和spop都是随机从集合选出元素， 两者不同的是spop命令执行后， 元素会从集合中删除， 而srandmember不会。
（ 7） 获取所有元素
smembers key
下面代码获取集合myset所有元素， 并且返回结果是无序的：
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "d"
2) "b"
3) "a"
smembers和lrange、 hgetall都属于比较重的命令， 如果元素过多存在阻塞Redis的可能性， 这时候可以使用sscan来完成， 有关sscan命令2.7节会介绍。
2.集合间操作
现在有两个集合，它们分别是user：1：follow和user：2：follow：
127.0.0.1:6379> sadd user:1:follow it music his sports
(integer) 4
127.0.0.1:6379> sadd user:2:follow it news ent sports
(integer) 4
（1）求多个集合的交集
sinter key [key ...]
例如下面代码是求user： 1： follow和user： 2： follow两个集合的交集，返回结果是sports、 it：
127.0.0.1:6379> sinter user:1:follow user:2:follow
1) "sports"
2) "it"
（2）求多个集合的并集
suinon key [key ...]

例如下面代码是求user：1：follow和user：2：follow两个集合的并集，返回结果是sports、it、his、news、music、ent：

127.0.0.1:6379> sunion user:1:follow user:2:follow

1) "sports"
2) "it"
3) "his"
4) "news"
5) "music"
6) "ent"
（3）求多个集合的差集
sdiff key [key ...]
例如下面代码是求user： 1： follow和user： 2： follow两个集合的差集，返回结果是music和his：
127.0.0.1:6379> sdiff user:1:follow user:2:follow
1) "music"
2) "his"
前面三个命令如图2-23所示。

（4） 将交集、 并集、 差集的结果保存
sinterstore destination key [key ...]
suionstore destination key [key ...]

sdiffstore destination key [key ...]

集合间的运算在元素较多的情况下会比较耗时，所以Redis提供了上面三个命令（原命令+store）将集合间交集、并集、差集的结果保存在destination key中，例如下面操作将user：1： follow和user：2：follow两个集合的交集结果保存在user：1_2：inter中，user： 1_2： inter本身也是集合类型：
127.0.0.1:6379> sinterstore user:1_2:inter user:1:follow user:2:follow
(integer) 2
127.0.0.1:6379> type user:1_2:inter
set
127.0.0.1:6379> smembers user:1_2:inter
1) "it"
2) "sports"
至此有关集合的命令基本已经介绍完了，表2-6给出集合常用命令的时间复杂度， 开发人员可以根据自身需求进行选择。

2.5.2 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-maxintset-entries配置（默认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。
·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：
1）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 1 2 3 4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> object encoding setkey
"intset"
2.1）当元素个数超过512个，内部编码变为hashtable：
127.0.0.1:6379> sadd setkey 1 2 3 4 5 6 ... 512 513
(integer) 509
127.0.0.1:6379> scard setkey
(integer) 513
127.0.0.1:6379> object encoding listkey
"hashtable"
2.2）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 setkey a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> object encoding setkey
"hashtable"

有关集合类型的内存优化技巧将在8.3节中详细介绍。

2.5.3 使用场景
集合类型比较典型的使用场景是标签（tag）。 例如一个用户可能对娱乐、体育比较感兴趣，另一个用户可能对历史、新闻比较感兴趣，这些兴趣点就是标签。有了这些数据就可以得到喜欢同一个标签的人，以及用户的共同喜好的标签，这些数据对于用户体验以及增强用户黏度比较重要。 例如一个电子商务的网站会对不同标签的用户做不同类型的推荐，比如对数码产品比较感兴趣的人，在各个页面或者通过邮件的形式给他们推荐最新的数码产品，通常会为网站带来更多的利益。下面使用集合类型实现标签功能的若干功能。
（1）给用户添加标签
sadd user:1:tags tag1 tag2 tag5
sadd user:2:tags tag2 tag3 tag5
...
sadd user:k:tags tag1 tag2 tag4
...
（2）给标签添加用户
sadd tag1:users user:1 user:3
sadd tag2:users user:1 user:2 user:3
...
sadd tagk:users user:1 user:2

...

开发提示
用户和标签的关系维护应该在一个事务内执行，防止部分命令失败造成的数据不一致，有关如何将两个命令放在一个事务，第3章会介绍事务以及Lua的使用方法。
（3）删除用户下的标签
srem user:1:tags tag1 tag5
...
（4）删除标签下的用户
srem tag1:users user:1
srem tag5:users user:1
...
（3）和（4）也是尽量放在一个事务执行。
（5）计算用户共同感兴趣的标签
可以使用sinter命令，来计算用户共同感兴趣的标签，如下代码所示：

sinter user:1:tags user:2:tags

开发提示
前面只是给出了使用Redis集合类型实现标签的基本思路，实际上一个标签系统远比这个要复杂得多，不过集合类型的应用场景通常为以下几种：
·sadd=Tagging（标签）
·spop/srandmember=Random item（生成随机数，比如抽奖）
·sadd+sinter=Social Graph（社交需求）