Redis ⑦-set | Zset

set类型基本介绍

set 为集合，该集合为无序集合，可以存储多个不同的数据类型，包括字符串、整数、浮点数等。

集合中的元素是唯一的，不可重复。

set类型常用命令

SADD

SADD key member [member...]

• 集合中的值称为 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。
• 返回成功添加的元素的数量。

SMEMEBRS

SMEMBERS key

• 返回集合 key 中的所有成员。

SISMEMEBERS

SISMEMBER key member

• 判断 member 是否是集合 key 的成员。
• 返回 1 表示 member 是集合 key 的成员，返回 0 表示 member 不是集合 key 的成员。

SCARD

SCARD key

• 返回集合 key 的基数(元素的数量)。

SPOP

SPOP key [count]

• 由于 set 中的元素是无序的，所以删除元素是随机的。
• 随机移除并返回集合 key 中的一个元素，如果不写 count 参数，则随机移除并返回一个元素。否则随机移除并返回 count 个元素。

SRANDMEMBER

SRANDMEMBER key [count]

• 随机返回集合 key 中的一个元素，如果不写 count 参数，则随机返回一个元素。否则随机返回 count 个元素。

SMOVE

SMOVE source destination member

• 将集合 source 中的 member 元素移动到集合 destination 中。
• 如果 member 元素不存在于 source 集合中，则不进行任何操作，返回 0。
• 如果 member 元素已经存在于 destination 集合中，则不进行任何操作，返回 0。
• 如果 member 元素成功地从 source 集合中移除并添加到 destination 集合中，则返回 1。

SREM

SREM key member [member...]

• 移除集合 key 中的一个或多个 member 元素。
• 如果 member 元素不存在于集合中，则忽略该元素。
• 返回被成功移除的元素的数量。

SINTER

SINTER key [key...]

• 交集：
  A ∩ B = { x ∈ A ∣ x ∈ B } A \cap B = \{x \in A \mid x \in B\} A∩B={x∈A∣x∈B}
• 返回给定所有集合的交集。
• 时间复杂度为 O(M * N)，M 为所有给定集合中最小集合的元素数量，N 为所有给定集合中最大集合的元素数量。

SINTERSTORE

SINTERSTORE destination key [key...]

• 将所有给定集合的交集存储在集合 destination 中。
• 如果 destination 集合已经存在，则先移除该集合中的所有元素。
• 返回存储在 destination 集合中的元素数量。

SUNION

SUNION key [key...]

• 并集：
  A ∪ B = { x ∣ x ∈ A ∨ x ∈ B } A\cup B = \{x\mid x\in A \vee x\in B\} A∪B={x∣x∈A∨x∈B}
• 返回给定所有集合的并集。
• 时间复杂度为 O(N)，N 就是总的元素数量。

SUNIONSTORE

SUNIONSTORE destination key [key...]

• 将所有给定集合的并集存储在集合 destination 中。
• 如果 destination 集合已经存在，则先移除该集合中的所有元素。
• 返回存储在 destination 集合中的元素数量。

SDIFF

SDIFF key [key...]

• 差集：
  A − B = { x ∈ A ∣ x ∉ B } B − A = { x ∈ B ∣ x ∉ A } A - B = \{x \in A \mid x \notin B\} \\ B - A = \{x \in B \mid x \notin A\} A−B={x∈A∣x∈/B}B−A={x∈B∣x∈/A}
• 返回给定所有集合的差集。
• 时间复杂度为 O(N)，N 就是总的元素数量。

SDIFFSTORE

SDIFFSTORE destination key [key...]

• 将所有给定集合的差集存储在集合 destination 中。
• 如果 destination 集合已经存在，则先移除该集合中的所有元素。
• 返回存储在 destination 集合中的元素数量。

set编码方式

• set 类型有两种编码方式：intset 和 hashtable。
• intset：当集合中元素都是整数并且元素数量较少时，Redis 会使用 intset 编码方式。
• hashtable：当集合中元素数量较多或者值不全为整数时，Redis 会使用 hashtable 编码方式。

set应用场景

• 保存用户一些 “标签”，也就是用户画像，如兴趣爱好、收藏的文章、喜欢的电影等。
• 利用 set 的交集功能，可以找到两个用户共同喜欢的电影、共同的好友等。
• 使用 set 统计 UV、PV 等指标。UV 就是 user view 的简写，即用户访问某个页面的次数。PV 就是 page view 的简写，即某个页面的访问次数。

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Zset类型基本介绍

Zset 为有序集合，该集合为有序集合，可以存储多个不同的数据类型，包括字符串、整数、浮点数等。

与 set，Zset 中的元素是按照顺序存放的，其通过存储 二元组<memeber, score>，随即按照 score 对元素进行升序排序(默认为升序)。

如果出现相同的 score，则按照 member 的字典序进行排序。

Zset 中的 member 必须是唯一的，不可重复，但是 score 可以重复。

Zset类型常用命令

ZADD

ZADD key [NX | XX] [GT | LT] [CH] [INCR] score member [score member...]

• ZADD 命令用于向有序集合 key 中添加元素。
• score 是一个浮点数，用于对元素 member 进行排序。
• 时间复杂度为 O(log(N))，其中 N 为有序集合元素的个数。
• 返回值为成功添加的元素的数量。只是新增元素的数量，如果是更新对应的 score 值，则不会添加到计数中。
• NX：只在元素的 score 值不存在时，才执行添加操作，否则添加失败。
• XX：只在元素的 score 值存在时，才执行添加操作，否则添加失败。
• GT：表示当更新的 member 的值已经存在并且设置的 新 score 大于已经存在的 score 时，才执行更新操作。如果 member 不存在，也不影响添加新的 memeber。
• LT：当更新的 member 的值已经存在并且设置的 新 score 小于已经存在的 score 时，才执行更新操作。如果 member 不存在，也不影响添加新的 memeber。
• CH：更改返回值的数量，如果设置为 CH，则返回添加或更新元素的数量。默认是包括更新元素的数量的。
• INCR：将 member 的 score 加上 score，返回值为新的 score 值。

ZRANGE

ZRANGE key start stop [BYSCORE | BYLEX] [REV] [LIMIT offset count] [WITHSCORES]

• 返回有序集合 key 中指定区间内的元素，区间以 start 和 stop 指定。默认是以下标(排序好了)进行获取。start 和 stop 默认都是闭区间，若写成 (start (stop 表示都是开区间。
• 时间复杂度为 O(log(N)+M)，其中 N 为有序集合元素的个数，M 为要返回的元素的个数。
• REV：表示 reverse，即按照降序进行排序，若 score 相同，则按照字典序进行降序排序。
• BYSCORE：表示按照 score 进行排序，start 和 stop 写成对应的分数区间而不是下标区间。
• BYLEX：表示按照字典序进行排序，start 和 stop 写成字母。其中，字母必须加上 [ 或者 (，如：[a [z。写成 - 和 + 表示获取所有元素，类似于默认的 0 和 -1。
• LIMIT：限制返回元素的数量，offset 表示偏移量，count 表示数量。
• WITHSCORES：表示返回元素的所有信息，即包括 score 值。

ZREVRANGE、ZRANGEBYSCORE、ZREVRANGEBYSCORE、ZRANGEBYLEX、ZREVRANGEBYLEX

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offset count]
ZREVRANGEBYLEX key max min [LIMIT offset count]

• 在 6.2.0 版本之后，这些命令都将被废弃，因为 ZRANGE 命令可以实现相同的功能。

ZCARD

ZCARD key

• 返回有序集合 key 中元素的数量。
• 时间复杂度为 O(1)。

ZCOUNT

ZCOUNT key min max

• 返回有序集合 key 中指定分数区间 [min, max] 内元素的数量。
• 时间复杂度为 O(log(N))。
• 也可以写成 (min (max 表示分数区间都为开区间。inf 为无穷大，-inf 为负无穷大。

ZPOPMAX

ZPOPMAX key [count]

• 移除并返回有序集合 key 中分数最高的元素，如果不写 count 参数，则随机移除并返回一个元素。否则随机移除并返回 count 个元素。
• 时间复杂度为 O(log(N)M)，其中 N 为有序集合元素的个数，M 为要返回的元素的个数。
• 实际上，该命令的时间复杂度可以优化为 O(log(N))，但是 Redis 并没有实现该优化，可能是因为优化之后提升的效率并不明显。

ZPOPMIN

ZPOPMIN key [count]

• 移除并返回有序集合 key 中分数最低的元素，如果不写 count 参数，则随机移除并返回一个元素。否则随机移除并返回 count 个元素。
• 时间复杂度为 O(log(N)*M)，其中 N 为有序集合元素的个数，M 为要返回的元素的个数。

BZPOPMAX、BZPOPMIN

BZPOPMAX key [key ...] timeout
BZPOPMIN key [key ...] timeout

• 阻塞式的 ZPOPMAX 和 ZPOPMIN，如果 key 中为空，则阻塞 timeout 时间后。在指定的时间内，如果有元素被添加到有序集合 key 中，则返回该元素。
• 如果没有元素被添加到有序集合 key 中，则在指定的时间内一直阻塞，直到有元素被添加到有序集合 key 中。
• 时间复杂度为 O(log(N))，其中 N 为有序集合元素的个数。

ZRANK

ZRANK key member

• 返回有序集合 key 中 member 元素的排名(从 0 开始)，如果 member 不存在，则返回 nil。
• 时间复杂度为 O(log(N))。

ZREVRANK

ZREVRANK key member

• 返回有序集合 key 中 member 元素的排名(从 0 开始)，但是反着算，因为 reverse 了。
• 时间复杂度为 O(log(N))。

ZSCORE

ZSCORE key member

• 返回有序集合 key 中 member 元素的 score 值，如果 member 不存在，则返回 nil。
• 时间复杂度为 O(log(1))。

ZREM

ZREM key member [member ...]

• 从有序集合 key 中移除 member 元素，如果 member 不存在，则忽略。
• 返回被移除元素的数量。
• 时间复杂度为 O(M*log(N))，其中 M 参数中元素的个数，N 为有序集合元素的个数。

ZREMRANGEBYSCORE

ZREMRANGEBYSCORE key min max

• 从有序集合 key 中移除 score 值在 [min, max] 区间内的元素。
• 返回被移除元素的数量。
• 时间复杂度为 O(log(N)+M)，其中 N 为有序集合元素的个数，M 为移除的元素的个数。

ZREMRANGEBYLEX

ZREMRANGEBYLEX key min max

• 从有序集合 key 中移除 member 值在 [min, max] 区间内的元素。
• 返回被移除元素的数量。
• 时间复杂度为 O(log(N)+M)，其中 N 为有序集合元素的个数，M 为移除的元素的个数。

ZREMRANGEBYRANK

ZREMRANGEBYRANK key start stop

• 从有序集合 key 中移除排名在 [start, stop] 区间内的元素。
• 返回被移除元素的数量。
• 时间复杂度为 O(log(N)+M)，其中 N 为有序集合元素的个数，M 为移除的元素的个数。

ZINCYBY

ZINCRBY key increment member

• 将 member 元素的 score 值增加 increment，如果 member 不存在，则添加 member 元素并设置 score 为 increment。
• 返回更新后的 member 元素的 score 值。
• 时间复杂度为 O(log(N))，其中 N 为有序集合元素的个数。

ZINTER

ZINTER numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [AGGREGATE SUM | MIN | MAX] [WITHSCORES]

• 计算多个有序集合的交集，将计算后的结果返回
• numkeys：表示需要计算交集的有序集合的个数。这里作用就有点像 HTTP 协议中的 content-length。
• WEIGHTS：表示为相应的 key 设置权重，权重的个数必须与 numkeys 相等。此处指定的相当于一个系数，会乘以当前的 score 并返回。
• AGGREGATE：Zset 的交集计算只是按照 member 进行的，所以会存在相同 member 但是 score 不同的情况，此时需要对结果进行聚合。SUM 表示对 score 进行求和，MIN 表示取最小的 score，MAX 表示取最大的 score。
• WITHSCORES：表示返回结果中包含 score 值。
• 时间复杂度为 O(N*K)+O(M*log(M))，其中 N 为所有有序集合中最小的那个，K 为需要计算交集的有序集合的个数，M 为结果集的元素个数。
• 实际上，时间复杂度可以近似看为 O(M*log(M))。

ZINTERSTORE

ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight[weight ...]] [AGGREGATE <SUM | MIN | MAX>]

• 将多个有序集合的交集存储到新的有序集合 destination 中。
• 如果 destination 已存在，则会将其重写。
• 其他的与 ZINTER 命令相同。
• 时间复杂度为 O(N*K)+O(M*log(M))。

ZUNION

ZUNION numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [AGGREGATE SUM | MIN | MAX] [WITHSCORES]

• 计算多个有序集合的并集，将计算后的结果返回。
• 与 ZINTER 命令类似，只是计算的是并集。
• 时间复杂度为 O(N)+O(M*log(M))，其中 N 为所有有序集合元素数量的总和，M 为结果集的元素个数。
• 实际上，时间复杂度也可以近似看为 O(M*log(M))。

ZUNIONSTORE

ZUNIONSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight[weight ...]] [AGGREGATE <SUM | MIN | MAX>]

• 将多个有序集合的并集存储到新的有序集合 destination 中。
• 如果 destination 已存在，则会将其重写。
• 其他的与 ZUNION 命令相同。
• 时间复杂度为 O(N)+O(M*log(M))。

ZDIFF

ZDIFF numkeys key [key ...] [WITHSCORES]

• 计算多个有序集合的差集，将计算后的结果返回。
• 时间复杂度为 O(L + (N-K)log(N))，L 为所有有序集合的所有元素总和，N 为第一个有序集合的元素个数，K 为结果集的元素个数。

ZDIFFSTORE

ZDIFFSTORE destination numkeys key [key ...]

• 将多个有序集合的差集存储到新的有序集合 destination 中。
• 如果 destination 已存在，则会将其重写。
• 时间复杂度为 O(L + (N-K)log(N))。

Zset编码方式

• Zset 类型有两种编码方式：ziplist 和 skiplist。
• ziplist：当 Zset 中元素数量较少或者某个元素的长度超过一定的限制时，Redis 会使用 ziplist 编码方式。
• skiplist：跳表，就是一种复杂链表，查询元素的时间复杂度为 O(log(N))。

Zset的应用场景

• 排行榜：比如，一个社交网站的用户排行榜，可以用 Zset 实现。
• 热度排行榜通常由多种因素影响，比如浏览量、点赞数、评论数等，可以用 多个 Zset 存储，然后用 ZUNIONSTORE 或者 ZINTERSTORE 并且指定不同的数值的权重(WEIGHTS)，计算出一个综合的热度排行榜。