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一、Set 類型介紹

Set（集合）是 Redis 數(shù)據(jù)庫(kù)中的一種數(shù)據(jù)類型，它是一種無(wú)序的、不重復(fù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)一組唯一的元素。Set 在 Redis 中非常實(shí)用，因?yàn)樗峁┝烁咝У某蓡T查找和去重功能，常用于處理一些需要存儲(chǔ)唯一值的場(chǎng)景。以下是關(guān)于 Redis 中 Set 類型的介紹：

特點(diǎn)和用途：

1. 無(wú)序性：Set 中的元素是無(wú)序排列的，與元素的插入順序無(wú)關(guān)。

2. 唯一性：Set 中的元素是唯一的，不允許出現(xiàn)重復(fù)元素。

3. 高效的成員查找：Redis 提供了高效的成員查找操作，可以快速判斷一個(gè)元素是否存在于集合中。

4. 去重：由于元素的唯一性，Set 常用于去重操作，將一組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為不含重復(fù)元素的數(shù)據(jù)集。

5. 集合運(yùn)算：Redis 提供了多個(gè)集合運(yùn)算命令，可以對(duì)多個(gè)集合進(jìn)行交集、并集和差集等操作。

6. 支持多種數(shù)據(jù)類型：Set 可以存儲(chǔ)字符串、數(shù)字、甚至其他 Redis 數(shù)據(jù)類型的元素。

二、Set 類型相關(guān)命令

Set（集合）是 Redis 中的一種無(wú)序且不重復(fù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含了一組唯一的成員。以下是與 Set 數(shù)據(jù)類型相關(guān)的常見(jiàn)命令：

2.1 添加元素和檢查成員

1. SADD：將一個(gè)或多個(gè)成員添加到集合中。

   語(yǔ)法：

   SADD key member [member ...]
   

2. SMEMBERS：返回集合中的所有成員。

3. SISMEMBER：檢查指定成員是否存在于集合中。

   語(yǔ)法：

   SISMEMBER key member
   

4. SCARD：獲取集合的基數(shù)（即成員數(shù)量）。

   語(yǔ)法：

   SCARD key
   

2.2 移除元素

1. SPOP：隨機(jī)移除并返回集合中的一個(gè)成員。

   語(yǔ)法：

   SPOP key [count]
   

2. SMOVE：將指定成員從一個(gè)集合移動(dòng)到另一個(gè)集合。

   語(yǔ)法：

   SMOVE source destination member
   

3. SREM：從集合中移除一個(gè)或多個(gè)成員。

   語(yǔ)法：

   SREM key member [member ...]
   

2.3 集合運(yùn)算

求交集

1. SINTER：返回多個(gè)集合的交集。

   語(yǔ)法：

   SINTER key [key ...]
   

2. SINTERSTORE：將多個(gè)集合的交集存儲(chǔ)到一個(gè)新集合中。

   語(yǔ)法：

   SINTERSTORE destination key [key ...]
   

求并集

1. SUNION：返回多個(gè)集合的并集。

   語(yǔ)法：

   SUNION key [key ...]
   

2. SUNIONSTORE：將多個(gè)集合的并集存儲(chǔ)到一個(gè)新集合中。

   語(yǔ)法：

   SUNIONSTORE destination key [key ...]
   

求差集

1. SDIFF：返回第一個(gè)集合與其他集合的差集。

   語(yǔ)法：

   SDIFF key [key ...]
   

2. SDIFFSTORE：將第一個(gè)集合與其他集合的差集存儲(chǔ)到一個(gè)新集合中。

   語(yǔ)法：

   SDIFFSTORE destination key [key ...]
   

2.4 Set 相關(guān)命令總結(jié)

以下是與 Set 類型相關(guān)的命令的總結(jié)，包括命令、作用和時(shí)間復(fù)雜度：

命令	作用	時(shí)間復(fù)雜度
SADD	向集合中添加一個(gè)或多個(gè)成員	O(N) （N 為添加成員的數(shù)量）
SMEMBERS	返回集合中的所有成員	O(N) （N 為集合中的元素?cái)?shù)量）
SISMEMBER	檢查成員是否存在于集合中	O(1)
SCARD	獲取集合的基數(shù)（成員數(shù)量）	O(1)
SPOP	隨機(jī)移除并返回集合中的一個(gè)成員	O(1)
SMOVE	將成員從一個(gè)集合移動(dòng)到另一個(gè)集合	O(1)
SREM	從集合中移除一個(gè)或多個(gè)成員	O(N) （N 為移除成員的數(shù)量）
SINTER	返回多個(gè)集合的交集	O(N*M) （N 和 M 為集合的大小）
SINTERSTORE	將多個(gè)集合的交集存儲(chǔ)到一個(gè)新集合中	O(N*M) （N 和 M 為集合的大小）
SUNION	返回多個(gè)集合的并集	O(N+M) （N 和 M 為集合的大小）
SUNIONSTORE	將多個(gè)集合的并集存儲(chǔ)到一個(gè)新集合中	O(N+M) （N 和 M 為集合的大小）
SDIFF	返回第一個(gè)集合與其他集合的差集	O(N) （N 為第一個(gè)集合的大小）
SDIFFSTORE	將第一個(gè)集合與其他集合的差集存儲(chǔ)到一個(gè)新集合中	O(N) （N 為第一個(gè)集合的大小）

Set 數(shù)據(jù)類型適用于需要存儲(chǔ)一組唯一值的情況，例如標(biāo)簽、用戶的興趣愛(ài)好等。使用合適的 Set 相關(guān)命令，可以高效地進(jìn)行成員的添加、刪除、查找以及集合運(yùn)算。

三、Set 類型編碼方式

Redis 中的 Set 數(shù)據(jù)類型的內(nèi)部編碼方式有兩種，分別是intset和hashtable。這兩種編碼方式根據(jù)集合的大小和元素類型來(lái)選擇，以最大程度地節(jié)省內(nèi)存和提高性能。

1. intset（整數(shù)集合）：

   • 特點(diǎn)：intset 是 Redis 用于表示只包含整數(shù)值的集合的編碼方式。它是一個(gè)有序的、緊湊的、不可重復(fù)的集合，內(nèi)部使用整數(shù)表示元素值。

   • 適用場(chǎng)景：intset 適用于存儲(chǔ)小型整數(shù)集合，因?yàn)樗趦?nèi)存占用和性能方面都非常高效。當(dāng)集合中的元素都是整數(shù)且數(shù)量較少時(shí)，Redis 會(huì)選擇使用 intset 編碼。

   • 優(yōu)點(diǎn)：

     • 節(jié)省內(nèi)存：intset 采用緊湊的二進(jìn)制存儲(chǔ)，每個(gè)整數(shù)只占用所需的字節(jié)。
     • 高效的查找和插入：由于元素都是整數(shù)且有序，查找和插入操作的時(shí)間復(fù)雜度是 O(log(N))。

2. hashtable（哈希表）：

   • 特點(diǎn)：hashtable 是 Redis 用于表示包含字符串、浮點(diǎn)數(shù)或其他數(shù)據(jù)類型的集合的編碼方式。它是一個(gè)無(wú)序的、動(dòng)態(tài)大小的集合，內(nèi)部使用哈希表來(lái)存儲(chǔ)元素。

   • 適用場(chǎng)景：hashtable 適用于存儲(chǔ)包含各種數(shù)據(jù)類型的集合，以及大型集合，因?yàn)樗梢詣?dòng)態(tài)增長(zhǎng)并處理各種數(shù)據(jù)類型。

   • 優(yōu)點(diǎn)：

     • 適用性廣泛：hashtable 可以存儲(chǔ)不同類型的數(shù)據(jù)，而不僅限于整數(shù)。
     • 動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)：可以隨時(shí)添加或刪除元素，適用于大型集合。

Redis 在使用 Set 類型時(shí)會(huì)根據(jù)集合的內(nèi)容和大小自動(dòng)選擇 intset 或 hashtable 編碼方式，以優(yōu)化內(nèi)存和性能。這種智能的編碼方式選擇是 Redis 內(nèi)存管理的一部分，使得 Redis 在處理不同類型和大小的集合時(shí)能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

四、Set 使用場(chǎng)景

場(chǎng)景：標(biāo)簽管理

假設(shè)你正在開(kāi)發(fā)一個(gè)社交平臺(tái)，需要為用戶添加興趣標(biāo)簽，并能夠計(jì)算用戶之間的共同興趣標(biāo)簽。以下是如何使用 Redis 的集合數(shù)據(jù)類型來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)場(chǎng)景：

1. 給用戶添加標(biāo)簽

   用戶A對(duì)娛樂(lè)、體育板塊感興趣，用戶B對(duì)歷史、新聞感興趣，這些興趣點(diǎn)可以被抽象為標(biāo)簽。

   SADD user:1:tags entertainment sports
   SADD user:2:tags history news
   

   這些命令將用戶的標(biāo)簽信息存儲(chǔ)在名為 user:1:tags 和 user:2:tags 的集合中。

2. 給標(biāo)簽添加用戶

   現(xiàn)在，讓我們?yōu)槊總€(gè)標(biāo)簽創(chuàng)建一個(gè)集合，用于存儲(chǔ)對(duì)該標(biāo)簽感興趣的用戶。

   SADD entertainment:users user:1
   SADD sports:users user:1
   SADD history:users user:2
   SADD news:users user:2
   

   這些命令將用戶與其對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

3. 刪除用戶下的標(biāo)簽

   如果用戶取消了對(duì)某些標(biāo)簽的興趣，可以使用 SREM 命令來(lái)刪除相應(yīng)的標(biāo)簽。

   SREM user:1:tags sports
   

   這個(gè)命令將用戶A的興趣標(biāo)簽中的 “sports” 刪除。

4. 刪除標(biāo)簽下的用戶

   如果某個(gè)標(biāo)簽不再被用戶關(guān)注，可以使用 SREM 命令來(lái)刪除相應(yīng)的用戶。

   SREM sports:users user:1
   

   這個(gè)命令將用戶A從 “sports” 標(biāo)簽的關(guān)注列表中移除。

5. 計(jì)算用戶的共同興趣標(biāo)簽

   要計(jì)算兩個(gè)用戶的共同興趣標(biāo)簽，可以使用 SINTER 命令。

   SINTER user:1:tags user:2:tags
   

   這個(gè)命令將返回用戶1和用戶2的共同興趣標(biāo)簽。

通過(guò)這些 Redis 的集合操作，你可以輕松地實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽管理功能，包括用戶的興趣標(biāo)簽添加、刪除以及計(jì)算用戶之間的共同興趣標(biāo)簽。這對(duì)于增強(qiáng)用戶體驗(yàn)和個(gè)性化推薦非常有幫助。

除了標(biāo)簽管理之外，Redis 的集合數(shù)據(jù)類型還適用于許多其他場(chǎng)景。以下是一些額外的場(chǎng)景示例：

1. 社交網(wǎng)絡(luò)關(guān)系：在社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，你可以使用集合存儲(chǔ)用戶的好友列表、關(guān)注列表和粉絲列表，以及用戶之間的共同好友等信息。這使得查找和管理社交關(guān)系變得非常高效。

2. 在線用戶管理：集合可以用于維護(hù)在線用戶列表，快速檢查用戶是否在線，以及獲取在線用戶的數(shù)量和列表。這對(duì)于實(shí)時(shí)聊天、在線游戲等應(yīng)用非常有用。

3. 投票和計(jì)數(shù)：你可以使用集合來(lái)記錄投票或計(jì)數(shù)的情況，例如統(tǒng)計(jì)文章的點(diǎn)贊數(shù)、收藏?cái)?shù)、評(píng)論數(shù)等。每個(gè)用戶可以在集合中表示一次投票或計(jì)數(shù)操作，而集合會(huì)自動(dòng)去重。