Redis6 六：Redis常用五大数据类型—— 集合Set 、 哈希hash 和 有序集合Zset
3. Redis集合（Set）
3.1 介绍
Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。
Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表，所以添加，删除，查找的复杂度都是****O(1)。
一个算法，随着数据的增加，执行时间的长短，如果是O(1)，数据增加，查找数据的时间不变
3.2 常用命令
| 命令 | 含义 |
|---|---|
| sadd < key> < value1> < value2> … | 将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中，已经存在的 member 元素将被忽略 |
| smembers < key> | 取出该集合的所有值。 |
| sismember < key>< value> | 判断集合< key>是否为含有该< value>值，有1，没有0 |
| scard < key> | 返回该集合的元素个数。 |
| srem < key>< value1> < value2> … | 删除集合中的某个元素。 |
| spop < key> | 随机从该集合中吐出一个值。 |
| srandmember < key> < n> | 随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 |
| smove < source>< destination> value | 把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合 |
| sinter < key1> < key2> | 返回两个集合的交集元素 |
| sunion < key1> < key2> | 返回两个集合的并集元素 |
| sdiff < key1> < key2> | 返回两个集合的差集元素(key1中的，不包含key2中的) |
3.3 数据结构
Set数据结构是 dict 字典，字典使用哈希表实现的。
Java中HashSet的内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。
Redis的结构也一样，他的内部也是用hash结构，所有的value都指向同一个内部值。
4. Redis哈希（hash）
4.1 介绍
Redis hash 是一个键值对集合
Redis hash 是一个 string 类型的field 和 value的映射表，hash特别适合用于存储对象。
类似Java里面的Map
用户ID为查找的key，存储的value用户对象包含姓名，年龄，生日等信息，
如果用普通的key/value结构来存储，主要有以下2种存储方式：
- 方法一：每次修改用户的某个属性需要，先反序列化改好后再序列化回去。开销比较大。
- 方法二：用户ID数据冗余
- 方法三：通过（用户ID）+field（属性标签）就可以操作对应的属性数据了，既不需要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制问题
4.2 常用命令
| 命令 | 含义 |
|---|---|
| hset < key> < field> < value> | 给 < key>集合中的 < field> 键赋值 < value> |
| hget < key1>< field> | 从< key1>集合< field>取出 value |
| hmset < key1>< field1>< value1>< field2>< value2>… | 批量设置hash的值 |
| hexists< key1>< field> | 查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。 |
| hkeys < key> | 列出该hash集合的所有field |
| hvals < key> | 列出该hash集合的所有value |
| hincrby < key>< field>< increment> | 为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1 |
| hsetnx < key>< field>< value> | 将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在 |
4.3 数据结构
Hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。
5.Redis有序集合（Zset）sorted set
5.1 介绍
Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。
不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score）,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了 。
因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。
访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。
5.2 常用命令
| 命令 | 含义 |
|---|---|
| zadd < key>< score1>< value1>< score2>< value2>… | 将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。 |
| zrange < key>< start>< stop> [WITHSCORES] | 返回有序集 key 中，下标在< start>< stop>之间的元素 带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。 |
| zrangebyscore key < min> < max> [withscores] [limit offset count] | 例：zrangebyscore topn 100 400 withscores limit 0 2 返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。 limit 用于分页查询 |
| zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count] | 同上，改为从大到小排列 |
| zincrby < key>< increment>< value> | 为元素的score加上增量 |
| zrem < key>< value> | 删除该集合下，指定值的元素 |
| zcount < key>< min>< max> | 统计该集合，分数区间内的元素个数 |
| zrank < key>< value> | 返回该值在集合中的排名，从0开始。 |
5.3 数据结构
SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构，一方面它等价于Java的数据结构Map
zset底层使用了两个数据结构
（1）hash表，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。
（2）跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。
5.4 跳跃表
1、简介
有序集合在生活中比较常见，例如根据成绩对学生排名，根据得分对玩家排名等。
对于有序集合的底层实现，可以用数组、平衡树、链表等。数组不便元素的插入、删除；平衡树或红黑树虽然效率高但结构复杂；链表查询需要遍历所有效率低。
Redis采用的是跳跃表。跳跃表效率堪比红黑树，实现远比红黑树简单。
2、实例
对比有序链表和跳跃表，从链表中查询出51
（1） 有序链表
要查找值为51的元素，需要从第一个元素开始依次查找、比较才能找到。共需要6次比较。
（1） 跳跃表
从第2层开始，1节点比51节点小，向后比较。
21节点比51节点小，继续向后比较，后面就是NULL了，所以从21节点向下到第1层
在第1层，41节点比51节点小，继续向后，61节点比51节点大，所以从41向下
在第0层，51节点为要查找的节点，节点被找到，共查找4次。
从此可以看出跳跃表比有序链表效率要高