介绍

Redis 的 Set 类型是一种不允许重复元素的集合，其存储顺序不按照插入顺序存储，属于无序集合。

一个集合最多可以存储2^32 - 1元素。这基本上类似于数学中集合的概念。所欲，Set 类型不仅支持集合内部的增、删、改、查询等操作，还支持多个集合之间的交集、并集、差集等操作。

内部实现

Set类型的底层数据结构是通过哈希表或整数集实现的：

• 如果集合中的所有元素都是整数，且元素个数小于 512（默认值，由属性 set-maxintset-entries 配置），Redis 将使用整数集合作为 Set 类型的底层数据结构；
• 如果Set中的元素不满足上述条件，则Redis使用哈希表作为Set类型的底层数据结构。

常用命令

1. 添加一个或多个元素

命令：sadd key member [member ...]

> sadd myset v1 v2 v3
(integer) 3

2. 查询集合的所有元素

命令：smembers key

127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "v1"
2) "v3"
3) "v2"

3. 查询集合中成员的数量

命令：scard key

> scard myset
(integer) 3

4. 查询集合中是否包含某个元素

命令：sismember key member

> sismember myset v1
(integer) 1
> sismember myset v4
(integer) 0

5. 将元素从一个集合移动到另一个集合

命令：smove source destination member

> sadd myset2 v1 v8
(integer) 2
> smembers myset2
1) "v1"
2) "v8"
> smove myset myset2 v3
(integer) 1
> smembers myset2
1) "v3"
2) "v1"
3) "v8"
> smembers myset
1) "v1"
2) "v2"

6. 删除集合中一个或多个元素

命令：srem key member [member ...]

> smembers myset2
1) "v3"
2) "v1"
3) "v8"
127.0.0.1:6379> srem myset2 v1
(integer) 1
> smembers myset2
1) "v3"
2) "v8"

注意：使用srem指令时，不存在的元素将被忽略。

7. 返回一组或多组集合的交集

命令：sinter key [key ...]

> sadd myset3 v1 v2 v3
(integer) 3
> smembers myset3
1) "v3"
2) "v1"
3) "v2"
127.0.0.1:6379> smembers myset2
1) "v3"
2) "v8"
127.0.0.1:6379> sinter myset myset2
1) "v3"

更多操作命令详见文章末尾部分。

应用场景

集合（Set）数据结构以其独特的无序性、元素不可重复性等特点，以及支持并、交、差等丰富的运算，在多种场景下展现出其卓越的价值。尤其是Set类型在数据去重、保证数据唯一性方面表现突出，也适合统计多个集合之间的交集、补集（即差值的另一种表达方式）和并集等关系。

当要存储的数据不需要保持特定的顺序，并且需要唯一且不重复的数据项时，Set类型无疑是一个理想的选择。但值得注意的是，虽然Set提供了强大的集合运算功能，但在处理大规模数据时，直接执行差、并、交等运算的计算复杂度可能会比较高，可能会导致性能瓶颈或者Redis实例在处理过程中出现阻塞现象。

在主从集群架构中，为了避免在主数据库上执行这些集合操作所带来的主阻塞问题，建议采用以下策略之一：一是选择一个从数据库专门执行这些聚合运算任务，以减轻主数据库的压力；二是将原始数据返回给客户端，由客户端负责相关的聚合统计计算。 这两种方法都能有效避免主数据库计算复杂度高所带来的性能问题。

1. 文章点赞

Set类型可以保证一个用户只能点赞一个。下面是一个示例场景，其中键是文章 id，值是用户 id。

三个用户uid:1 、 uid:2和uid:3分别喜欢了article:1 。

# 用户 uid:100001 点赞文章 article:1
> SADD article:1 uid:100001
(integer) 1
# 用户 uid:100002 点赞文章 article:1
> SADD article:1 uid:100002
(integer) 1

获取文章 article:1 的点赞数量：

> SCARD article:1
(integer) 2

获取文章 article:1 的所有点赞用户：

> SMEMBERS article:1
1) "uid:100002"
2) "uid:100001"

判断用户 uid:100002 是否喜欢文章 article:1：

> SISMEMBER article:1 uid:100002
(integer) 1  # Returning 0 indicates yes, and returning 1 indicates no.

用户 uid:100001 取消文章 article:1 点赞：

> SREM article:1 uid:100001
(integer) 1

2. 共同关注的用户

Set类型支持交集运算，因此可以用来计算共同关注的好友、博主等。

键可以是用户id，值是已关注的博主id。

例如，uid:1用户关注的博主账号 ID 为 5、6、7、8 和 9，而uid:2用户关注的博主账号 ID 为 7、8、9、10 和 11。

# uid:1 用户关注的博主 7，8，9
> SADD uid:1 7 8 9
(integer) 3
# uid:2 用户关注的博主 8，9，10
> SADD uid:2 8 9 10
(integer) 3

uid:1和uid:2共同关注的博主集合：

> SINTER uid:1 uid:2
1) "8"
2) "9"

验证某个博主是否同时被uid:1或uid:2关注：

> SISMEMBER uid:1 7
(integer) 1 # 返回 1, 表示关注
> SISMEMBER uid:2 7
(integer) 0 # 返回 0，表示未关注

集合和列表的区别

最后我们来看看Set类型和List类型的一些主要区别：

集合（Set）类型：

• 元素是无序且不重复的。
• 主要用于快速判断集合中是否存在某个元素，计算集合的交、并、差等操作。
• 适合存储具有唯一标识符且不关心顺序的元素集，例如标签集合。

列表（List）类型：

• 元素是有序的，并且可以通过索引访问元素。
• 支持添加、删除头部或尾部元素等操作。
• 常用于实现队列、栈等数据结构，以及按顺序存储一系列相关元素，如消息队列。

附录：更多集合操作命令

1. 移除并返回集合中的一个随机元素

命令：spop key [count]

> smembers myset
1) "v1"
2) "v2"
> spop myset 1
1) "v1"
> smembers myset
1) "v2"

2. 随机返回集合中指定数目的元素列表

命令：srandmember key [count]

> sadd myset v3 v4
(integer) 2
> smembers myset
(integer) 2
> srandmember myset 2
1) "v2"
2) "v4"

3. 将集合的交集复制到一个新的集合中

命令：sinterstore destination key [key …]

127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "v3"
2) "v4"
3) "v2"
127.0.0.1:6379> smembers myset2
1) "v3"
2) "v8"
127.0.0.1:6379> sinterstore myset4 myset myset2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers myset4
1) "v3"

命令分析： 我们已将集合 myset 和集合 myset2 中的组合元素 v1 复制到新的集合 myset4 中，但 v3 不会从原始集合中删除。

4. 查询一组或多组的并集

命令：sunion key [key …]

127.0.0.1:6379> smembers group1
1) "java"
127.0.0.1:6379> smembers group2
1) "golang"
127.0.0.1:6379> sunion group1 group2
1) "java"
2) "golang"

5. 将一个或多个集合的并集复制到新集合

命令：sunionstore destination key [key …]

127.0.0.1:6379> smembers group1
1) "java"
127.0.0.1:6379> smembers group2
1) "golang"
127.0.0.1:6379> sunionstore group3 group1 group2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> smembers group3
1) "java"
2) "golang"

注意：只是将一个或多个集合的并集复制到一个新集合中，复制的元素不会从原始集合中删除。

6. 查询一组或多组的差集

命令：sdiff key [key ...]

127.0.0.1:6379> smembers group1
1) "java"
2) "golang"
127.0.0.1:6379> smembers group2
1) "golang"
127.0.0.1:6379> sdiff group1 group2
1) "java"

注意：执行命令时集合的顺序会影响返回结果，如下所示：

127.0.0.1:6379> sdiff group1 group2
1) "java"
127.0.0.1:6379> sdiff group2 group1
(empty list or set)

这是因为在查询差异集时，主要是根据第一组。当第二个元素包含第一个元素时，查询差异集结果为空。

7. 将一个或多个集合的差集复制到新集合

命令：sdiffstore destination key [key …]

127.0.0.1:6379> smembers group1
1) "java"
2) "golang"
127.0.0.1:6379> smembers group2
1) "golang"
127.0.0.1:6379> sdiffstore group3 group1 group2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers group3
1) "java"