《闲扯Redis九》Redis五种数据类型之Set型
一、前言
Redis 提供了5种数据类型：String（字符串）、Hash（哈希）、List（列表）、Set（集合）、Zset（有序集合），理解每种数据类型的特点对于redis的开发和运维非常重要。
Redis 中的 Set 是我们经常使用到的一种数据类型，根据使用方式的不同，可以应用到很多场景中。
二、底层实现
集合对象的编码可以是 intset 或者 hashtable 。
intset 编码的集合对象使用整数集合作为底层实现， 集合对象包含的所有元素都被保存在整数集合里面。
举个例子， 以下代码将创建一个如图 8-12 所示的 intset 编码集合对象：
redis> SADD numbers 1 3 5
(integer) 3
结构图 8-12：
另一方面， hashtable 编码的集合对象使用字典作为底层实现， 字典的每个键都是一个字符串对象， 每个字符串对象包含了一个集合元素， 而字典的值则全部被设置为 NULL 。
举个例子， 以下代码将创建一个如图 8-13 所示的 hashtable 编码集合对象：
redis> SADD fruits "apple" "banana" "cherry"
(integer) 3
结构图 8-13：
三、编码转换
当集合对象可以同时满足以下两个条件时， 对象使用 intset 编码：
1.集合对象保存的所有元素都是整数值；
2.集合对象保存的元素数量不超过 512 个；
不能满足这两个条件的集合对象需要使用 hashtable 编码。
注意 : 第二个条件的上限值是可以修改的， 具体请看配置文件中关于 set-max-intset-entries 选项的说明。对于使用 intset 编码的集合对象来说， 当使用 intset 编码所需的两个条件的任意一个不能被满足时， 对象的编码转换操作就会被执行： 原本保存在整数集合中的所有元素都会被转移并保存到字典里面， 并且对象的编码也会从 intset 变为 hashtable。
举个例子， 以下代码创建了一个只包含整数元素的集合对象， 该对象的编码为 intset ：
redis> SADD numbers 1 3 5
(integer) 3
redis> OBJECT ENCODING numbers
"intset"
不过， 只要我们向这个只包含整数元素的集合对象添加一个字符串元素，集合对象的编码转移操作就会被执行
redis> SADD numbers "seven"
(integer) 1
redis> OBJECT ENCODING numbers
"hashtable"
除此之外， 如果我们创建一个包含 512 个整数元素的集合对象， 那么对象的编码应该会是 intset ：
redis> EVAL "for i=1, 512 do redis.call('SADD', KEYS[1], i) end" 1 integers
(nil)
redis> SCARD integers
(integer) 512
redis> OBJECT ENCODING integers
"intset"
但是， 只要我们再向集合添加一个新的整数元素， 使得这个集合的元素数量变成 513 ， 那么对象的编码转换操作就会被执行：
redis> SADD integers 10086
(integer) 1
redis> SCARD integers
(integer) 513
redis> OBJECT ENCODING integers
"hashtable"
四、命令实现
因为集合键的值为集合对象， 所以用于集合键的所有命令都是针对集合对象来构建的， 以下表格列出了其中一部分集合键命令， 以及这些命令在不同编码的集合对象下的实现方法。
| 命令 | intset 编码的实现方法 | hashtable 编码的实现方法 |
|---|---|---|
| SADD | 调用 intsetAdd 函数， 将所有新元素添加到整数集合里面。 | 调用 dictAdd ， 以新元素为键， NULL 为值， 将键值对添加到字典里面。 |
| SCARD | 调用 intsetLen 函数， 返回整数集合所包含的元素数量， 这个数量就是集合对象所包含的元素数量。 | 调用 dictSize 函数， 返回字典所包含的键值对数量， 这个数量就是集合对象所包含的元素数量。 |
| SISMEMBER | 调用 intsetFind 函数， 在整数集合中查找给定的元素， 如果找到了说明元素存在于集合， 没找到则说明元素不存在于集合。 | 调用 dictFind 函数， 在字典的键中查找给定的元素， 如果找到了说明元素存在于集合， 没找到则说明元素不存在于集合。 |
| SMEMBERS | 遍历整个整数集合， 使用 intsetGet 函数返回集合元素。 | 遍历整个字典， 使用 dictGetKey 函数返回字典的键作为集合元素。 |
| SRANDMEMBER | 调用 intsetRandom 函数， 从整数集合中随机返回一个元素。 | 调用 dictGetRandomKey 函数， 从字典中随机返回一个字典键。 |
| SPOP | 调用 intsetRandom 函数， 从整数集合中随机取出一个元素， 在将这个随机元素返回给客户端之后， 调用 intsetRemove 函数， 将随机元素从整数集合中删除掉。 | 调用 dictGetRandomKey 函数， 从字典中随机取出一个字典键， 在将这个随机字典键的值返回给客户端之后， 调用dictDelete 函数， 从字典中删除随机字典键所对应的键值对。 |
| SREM | 调用 intsetRemove 函数， 从整数集合中删除所有给定的元素。 | 调用 dictDelete 函数， 从字典中删除所有键为给定元素的键值对。 |
五、应用场景
1.抽奖
抽奖
1）用户参与抽奖：SADD order 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010
2）查看所有参与抽奖的人：SMEMBERS order
3）重复抽奖每次抽取两人：SMEMBERS order 2
4）不重复抽奖，三等奖3人，二等奖2人，一等奖1人
SPOP order 3
SPOP order 2
SPOP order 1
2.点赞、收藏、标签
点赞、收藏、标签
1）点赞的人：SADD like:1 1001 1002 1003 1004 1005
2）取消点赞：SREM like:1 1002
3）检查用户是否点赞过：
SISMEMBER like:1 1002
SISMEMBER like:1 1005
4）获取点赞人员列表：SMEMBERS like:1
5）获取点赞总人数：SCARD like:1
3.关注模型
redis> SADD wangwu zhangsan lisi zhaoliu haoba
(integer) 4
redis> SADD zhangsan lisi wangwu sijiu
(integer) 3
redis> SADD lisi zhaoliu zhangsan qinshi
(integer) 3
redis> SINTER wangwu zhangsan
1) "lisi"
redis> SISMEMBER zhangsan lisi
(integer) 1
redis> SISMEMBER lisi zhangsan
(integer) 1
redis> SISMEMBER zhaoliu zhangsan
(integer) 0
redis> SISMEMBER haoba zhangsan
(integer) 0
redis> SDIFF zhangsan wangwu
1) "sijiu"
2) "wangwu"
redis> SDIFF lisi wangwu
1) "qinshi"
六、要点总结
（1）集合对象的编码可以是 intset 或者 hashtable 。
（2）intset 编码的集合对象使用整数集合作为底层实现。
（3）hashtable 编码的集合对象使用字典作为底层实现。
（4）intset 与 hashtable 编码之间，符合条件的情况下，可以转换。
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