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

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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

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SMEMBERS key

返回集合 key 中的所有成员。

SISMEMEBERS

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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

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SCARD key

返回集合 key 的基数(元素的数量)。

SPOP

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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。

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

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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

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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

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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

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ZCARD key

返回有序集合 key 中元素的数量。
时间复杂度为 O(1)。

ZCOUNT

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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。