Redis 7 中的 Set 和 Zset 使用

在 Redis 7 中，Set（集合）和 Zset（有序集合）是两种核心数据结构，用于高效存储和处理数据。Set 适用于无序且元素唯一的场景，而 Zset 则添加了分数（score）机制，支持有序操作。Redis 7 在性能上进行了优化，并引入了新命令（如 ZRANGESTORE）来增强功能。下面我将逐步解释它们的使用，包括基本概念、常用命令、使用场景和示例代码。所有示例基于 Redis 命令行格式。

1. Set（集合）

Set 是一个无序的字符串集合，元素唯一（不允许重复）。它适合存储无需排序的唯一项，如标签、用户好友列表或去重数据。

• 常用命令：

  • SADD key member [member ...]：添加一个或多个元素到集合。
  • SREM key member [member ...]：移除集合中的一个或多个元素。
  • SMEMBERS key：获取集合中的所有元素。
  • SISMEMBER key member：检查元素是否在集合中（返回 1 表示存在，0 表示不存在）。
  • SUNION key [key ...]：计算多个集合的并集。
  • SCARD key：获取集合的元素数量。

• 使用场景：

  • 标签系统：例如，存储文章的标签，确保每个标签唯一。
  • 好友关系：存储用户的互相关注列表。
  • 数据去重：快速检查重复项。

• Redis 7 特性：Redis 7 对 Set 没有新增命令，但整体性能优化提升了命令执行速度（如 SADD 和 SMEMBERS 在高并发下更高效）。

• 示例代码：

  // 添加元素到集合
  SADD tags "redis" "database" "nosql"// 检查元素是否存在
  SISMEMBER tags "redis"  // 返回 1// 获取所有元素
  SMEMBERS tags  // 输出: 1) "redis" 2) "database" 3) "nosql"// 移除元素
  SREM tags "nosql"
  SMEMBERS tags  // 输出: 1) "redis" 2) "database"// 计算元素数量
  SCARD tags  // 返回 2
  

2. Zset（有序集合）

Zset 是一个有序的字符串集合，每个元素关联一个分数（score），用于排序。元素唯一，但分数可以重复。它适合需要排序的场景，如排行榜或优先级队列。

• 常用命令：

  • ZADD key [NX|XX] [GT|LT] [CH] [INCR] score member [score member ...]：添加元素并指定分数（选项如 NX 仅添加新元素）。
  • ZREM key member [member ...]：移除一个或多个元素。
  • ZRANGE key start stop [WITHSCORES]：获取指定范围内的元素（按分数升序）。
  • ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]：获取指定范围内的元素（按分数降序）。
  • ZSCORE key member：获取元素的分数。
  • ZRANK key member：获取元素的升序排名（从 0 开始）。
  • ZCARD key：获取集合的元素数量。

• Redis 7 新特性：

  • ZRANGESTORE dst src min max [BYSCORE|BYLEX] [REV] [LIMIT offset count]：将源 Zset 的指定范围存储到新键中（例如，复制排行榜的前 10 名）。这是 Redis 7 新增的命令，提高了数据操作效率。
  • 性能优化：分数比较和范围查询更快，尤其在大型数据集上。

• 使用场景：

  • 排行榜：例如，游戏分数排名，元素为用户 ID，分数为得分。
  • 优先级队列：任务调度，分数表示优先级。
  • 时间序列：分数作为时间戳，按时间顺序检索数据。

• 示例代码：

  // 添加元素并指定分数
  ZADD leaderboard 100 "user1" 200 "user2" 150 "user3"// 获取升序排名（分数从低到高）
  ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES  
  // 输出: 1) "user1" 2) "100" 3) "user3" 4) "150" 5) "user2" 6) "200"// 获取元素的分数
  ZSCORE leaderboard "user2"  // 返回 "200"// 使用 Redis 7 新命令 ZRANGESTORE：复制前 2 名到新键
  ZRANGESTORE top2 leaderboard 0 1 BYSCORE  // 将 leaderboard 中分数最低的两个元素存储到 top2
  ZRANGE top2 0 -1 WITHSCORES  // 输出: 1) "user1" 2) "100" 3) "user3" 4) "150"// 移除元素
  ZREM leaderboard "user1"
  ZCARD leaderboard  // 返回 2
  

3. Set 和 Zset 的选择建议

• 使用 Set：当数据无需排序且需要唯一性时优先选择，例如存储用户兴趣标签, 它更轻量。
• 使用 Zset：当数据需要基于分数排序时选择，例如实时排行榜。命令复杂度略高，但支持灵活的范围查询。
• Redis 7 优势：整体性能提升，Zset 的新命令如 ZRANGESTORE 简化了数据迁移，适合生产环境的高效操作。

在实际应用中，结合具体需求选择结构：如果只关心存在性，用 Set；如果需要排序，用 Zset。测试命令时，建议使用 Redis CLI 或客户端库（如 Python 的 redis-py）。