Redis - 集合 Set 及代码实战

Set 类型

1. 定义：类似 Java 中的 HashSet 类，key 是 set 的名字，value 是集合中的值
2. 特点
   1. 无序
   2. 元素唯一
   3. 查找速度快
   4. 支持交集、并集、补集功能

常见命令

命令	功能
SADD key member ...	添加元素
SREM key member ...	删除元素
SCARD key	获取元素个数
SISMEMBER key member	判断一个元素是否存在于 set 中
SMEMBERS	获取 set 中所有元素
SINTER key1 key2 ...	求 key1 和 key2 集合的交集
SDIFF key1 key2 ...	求 key1 和 key2 集合的差集
SUNION key1 key2 ....	求 key1 和 key2 集合的并集

编码方式

1. IntSet 编码
   1. 定义：IntSet 是一个有序的整数数组结构，相比哈希表占用更少的内存空间
   2. 使用条件：当集合中存储的所有数据都是整数，并且元素数量不超过配置项 set-max-intset-entries（默认值为512）
   3. 功能：满足使用条件时 Redis 自动使用 IntSet 编码，减少内存占用
2. HT（Hash Table）编码
   1. 定义：key 存储集合的元素，value 统一设置为 null（因为 Set 只关心元素是否存在，不需要存储值）
   2. 使用条件：当不满足 IntSet 编码条件时，Redis 会使用哈希表来存储集合
   3. 功能：提供快速的查找性能，但需要消耗更多内存

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示例

1. 目标：用户关注与取关博主，查看用户与博主的共同关注
2. 注意：此处代码实现涉及较多 SpringBoot 和 MybatisPlus 相关知识，已默认读者有一定基础

功能点

1. 判断当前登录用户是否已经关注当前博主
2. 当前用户关注 & 取关当前博主
3. 查询当前用户与当前博主的共同关注

业务方案

Set 类型（Redis）

1. 功能：记录当前用户关注的所有博主，并且可以查看共同关注（交集操作）

2. 数据结构 ：Set

   key	value (set)
   follow:userId（prefix + 做出关注行为的用户 id）	被 key 用户关注的用户 id 集合

MySQL

1. 功能

   1. 记录所有关注与被关注关系：创建一个关注表，每个条目对应一个关注关系
   2. 查询是否关注：select * from subscribe_table where user_id = userId and follow_user_id followUserId （查询结果不为空则已关注）
   3. 查询关注列表：select follow_user_id from subscribe_table where user_id = userId （查询结果是所有 userId 关注的博主的id）

2. 数据结构

   字段名	功能
   id	primary key （自增）
   user_id	做出关注行为的用户的 ID
   follow_user_id	被关注的用户的 ID
   create_time	创建时间

最终方案

1. 利用 Redis Set 的快速查询某个用户是否已经关注另一个用户
2. 利用 Redis Set 的交集操作快速实现共同关注功能⁠
3. 利用 MySQL 的 follow 表完整记录并持久化所有关注与被关注的关系⁠⁠
4. 使用 MySQL 存储关注关系的基础数据，并使用Redis Set来提升共同关注等高频查询场景的性能⁠

代码实现

1. 配置文件

   1. 目标：自动移除非活跃用户的关注列表，下次访问时再通过 MySQL 重建缓存

   2. 方案：使用 LRU（Least Recently Used）缓存淘汰策略。当内存超出阈值时，自动淘汰最久未使用的数据

   3. 注意：需要为 follow 缓存设置独立的 key 前缀，并结合 maxmemory-policy 配置分区缓存策略，避免误删其他缓存数据

      maxmemory-policy allkeys-lru

2. 实体类 Follow：

   @Data
   @TableName("follow")
   public class Follow {
       @TableId(type = IdType.AUTO)
       private Long id;
       private Long userId;
       private Long followUserId;
       @TableField(fill = FieldFill.INSERT)
       private LocalDateTime createTime;
   }
   

3. Controller

   @RestController
   @RequestMapping("/follow")
   public class FollowController {
   
       @Resource
       private IFollowService followService;
   
       @GetMapping("/isFollow/{followUserId}")
       public Result isFollow(@PathVariable Long followUserId) {
           boolean isFollow = followService.isFollow(followUserId);
           return Result.ok(isFollow);
       }
   
       @PostMapping("/follow/{followUserId}")
       public Result follow(@PathVariable Long followUserId) {
           boolean followExecuted = followService.follow(followUserId, isFollow);
           return Result.ok(followExecuted);
       }
   
       @GetMapping("/commons/{targetUserId}")
       public Result followCommons(@PathVariable Long targetUserId) {
           List<UserDTO> commons = followService.followCommons(targetUserId);
           return Result.ok(commons);
       }
   }
   

4. Service接口：

   public interface IFollowService extends IService<Follow> {
       Boolean isFollow(Long followUserId);
       Boolean follow(Long followUserId);
       List<UserDTO> followCommons(Long id);
   }
   

5. ServiceImpl 类：

   @Service
   public class FollowServiceImpl extends ServiceImpl<FollowMapper, Follow> implements IFollowService {
   
       @Resource
       private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
       
       @Resource
       private IUserService userService;
   
       @Override
       public Boolean isFollow(Long followUserId) {
           // 获取当前用户id
           Long userId = UserHolder.getUser().getId();
           String key = "follow:" + userId;
           // 缓存不为空，则直接查询用户关注列表
           if (stringRedisTemplate.hasKey(key)) {
       				return stringRedisTemplate.opsForSet().isMember(key, followUserId.toString());
   		    }
   		    // 缓存为空时，从数据库加载用户关注列表
   		    List<Long> followIds = baseMapper.selectFollowedIds(userId);
           // 没有关注的博主，则缓存空对象（防止缓存穿透）
   		    if (followIds.isEmpty()) {
   		        stringRedisTemplate.opsForSet().add(key, "null");        // 缓存空对象
   		        stringRedisTemplate.expire(key, 10, TimeUnit.MINUTES);   // 设置失效时间
   		        return false;
   		    }
   		    // followIds.forEach(id -> stringRedisTemplate.opsForSet().add(key, id.toString()));
   		    stringRedisTemplate.opsForSet().add(key, followIds.stream()
   					  .map(String::valueOf)
   					  .toArray(String[]::new));
           stringRedisTemplate.expire(key, 60, TimeUnit.MINUTES);        // 设置失效时间
   				return stringRedisTemplate.opsForSet().isMember(key, followUserId.toString());
       }
   
       @Override
       public Boolean follow(Long followUserId) {
           Long userId = UserHolder.getUser().getId();
   		    Boolean isFollowed = isFollow(followUserId);
   		    Boolean success = false;
           
           if (!isFollowed) {
   		        // 未关注 => 关注操作
               Follow follow = new Follow();
               follow.setUserId(userId);
               follow.setFollowUserId(followUserId);
               success = save(follow);
               if (success) {
                   stringRedisTemplate.opsForSet().add(key, followUserId.toString());
               }
           } else {
               // 已关注 => 取关操作
               success = remove(new QueryWrapper<Follow>()
                       .eq("user_id", userId)
                       .eq("follow_user_id", followUserId));
               if (success) {
                   stringRedisTemplate.opsForSet().remove(key, followUserId.toString());
               }
           }
           return success;
       }
   
       @Override
       public List<UserDTO> followCommons(Long targetUserId) {
           Long userId = UserHolder.getUser().getId();
           String key1 = "follow:" + userId;
           String key2 = "follow:" + targetUserId;
           // 求交集
           Set<String> intersect = stringRedisTemplate.opsForSet().intersect(key1, key2);
           if (intersect == null || intersect.isEmpty()) {
               return Collections.emptyList();
           }
           // 解析id
           List<Long> ids = intersect.stream()
                   .map(Long::valueOf)
                   .collect(Collectors.toList());
           // 查询用户
           List<UserDTO> users = userService.listByIds(ids).stream()
                   .map(user -> BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class))
                   .collect(Collectors.toList());
           return users;
       }
   }
   

6. FollowMapper

   @Mapper
   public interface FollowMapper extends BaseMapper<Follow> {
   
       // 注解方式
       @Select("select follow_user_id from follow where user_id = #{userId}")
       List<Long> selectFollowedIds(Long userId);
       
   }